Ingenieria de Mantenimiento

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I

NGENIERÍA DE MANTENIMIENTO

Técnicas y métodos de aplicación

a la fase operativa de los equipos

ADOLFOCRESPOMÁRQUEZ

PEDROMOREU DE LEÓN

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Autores: Adolfo Crespo Márquez, Pedro Moreu de León, Antonio Jesús Sánchez Herguedas

Depósito Legal:

Impreso en España – Printed in Spain Maqueta: Mila Recio

Edita: AENOR

Imprime: Marco Gráfico, S.L.

NOTA: AENORno se hace responsable de las opiniones expresadas por los autores en esta obra.

Génova, 6. 28004 Madrid. Tel.: 902 102 201. Fax: 91 310 36 95 [email protected] www.aenor.es

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Aunque el mantenimiento industrial es una disciplina fascinante, constituye una rama de la ingeniería que no suele recibir un excesivo reconocimiento y mucho menos atención por parte de los departamentos académicos que no tienen en cuenta, o qui-zás desconocen, que cada año un elevado número de titulados se incorporan a las empresas para ejercer funciones directamente implicadas con la ingeniería de man-tenimiento. Probablemente haya varias razones para ello; una de ellas podría ser el hecho de que el mantenimiento industrial es un terreno muy complejo en el que no sólo intervienen muy diversas disciplinas de la ingeniería, sino también otros aspec-tos esenciales que es necesario dominar: gestión, organización, recursos humanos, economía de empresa. Además, la ingeniería de mantenimiento no puede practicar-se sin conocer con suficiente profundidad los procesos de producción. Ningún otro campo de la ingeniería exige una mezcla tan elevada de conocimientos, aptitudes y experiencias, como la ingeniería de mantenimiento.

Tampoco la sociedad otorga al mantenimiento excesivo reconocimiento y estima, basta observar que los medios de comunicación sólo tratan de mantenimiento cuan-do un fallo, imputable al mismo, ha provocacuan-do un incidente con víctimas o graves trastornos para la sociedad. Habitualmente se margina o se trata de forma inade-cuada la importante aportación del mantenimiento al buen funcionamiento de la compleja y tecnificada sociedad que nos rodea: transporte, energía, comunicaciones, infraestructuras, edificios públicos, etc., además de requerir unas ingentes inversio-nes para adecuarlos a las necesidades actuales, necesitan que para su mantenimiento y mejora se destinen importantes recursos económicos. De su buen funcionamien-to no sólo depende la competitividad de un país y de sus empresas, sino también la seguridad y comodidad de sus ciudadanos.

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En la empresa, históricamente y aun hoy en día, en muchos casos el mantenimien-to es considerado como una actividad eminentemente basada en la práctica del día a día y considerada las más de las veces exclusivamente como generadora de gastos. Cuando el modelo de gestión de mantenimiento que la empresa aplica sólo se basa en el mal denominado gasto, es debido al desconocimiento del beneficio que apor-ta el mantenimiento a lo largo del ciclo de vida de un activo industrial.

Según datos de la encuesta que AEM realiza desde el año 1990 sobre la situación del mantenimiento en España, un 82% de las empresas encomienda el mantenimiento a ingenieros industriales, ingenieros técnicos industriales y maestros industriales. Es manifiesta la predilección de las empresas hacia la rama industrial de formación. Pare-ce que a falta de una acreditación o titulación específica sobre mantenimiento, las empresas eligen, en principio, entre quienes poseen conocimientos generales de carác-ter industrial. En previsión de los riesgos inherentes a una elección equivocada, las empresas complementan la formación del futuro responsable de mantenimiento exi-giéndole una prolongada etapa de especialización práctica y conocimiento directo de las características y circunstancias del propio trabajo, ya que, según se desprende de la propia encuesta, la experiencia en mantenimiento exigida (oscila entre 11 y 14 años, siendo el promedio de 13 años que coincide con la antigüedad en la empresa) es de 5 años desarrollando tareas de mantenimiento en la propia empresa.

Además de las dificultades tecnológicas y organizativas, la ingeniería de manteni-miento por su propia naturaleza está casi siempre en una posición de conflicto laten-te, si no declarado, entre las exigencias del rendimiento económico y las de preven-ción de las instalaciones. Los ingenieros de mantenimiento deberían ocuparse mucho más de prevenir y evitar los fallos que de actuar sólo para solucionarlos cuando se producen.

También los especialistas de mantenimiento han de ser conscientes del afortunada-mente cada vez más riguroso marco legal en el que han de tomar sus decisiones, del impacto social de sus acciones y de la responsabilidad que adquieren. Todo ello les obliga a actuar con un elevado sentido de la ética y deontología profesional. Para valorar en su justa medida la responsabilidad que asumen los departamentos de mantenimiento de las empresas industriales ubicadas en nuestro país, no hemos de olvidar que, según datos de la encuesta mencionada, el 85% de los mismos se ocu-pan de estudiar y ejecutar las mejoras de las instalaciones y también un porcentaje muy significativo, el 40%, tiene asignada la responsabilidad de proyectar las nuevas instalaciones.

La carencia de asignaturas específicas sobre mantenimiento en buena parte de los planes de estudio de las titulaciones de ingeniería y el bajo número de textos y tra-VIII Ingeniería de mantenimiento

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tados publicados sobre mantenimiento, vienen provocando un importante déficit informativo y formativo de los ingenieros, directivos y técnicos que desarrollan sus actividades profesionales en este campo, con el indudable efecto negativo que esta situación comporta para el sector industrial y, en general, para la sociedad.

Esta situación confiere especial interés al texto Ingeniería del mantenimiento. Téc-nicas y métodos de aplicación a la fase operativa de los equipos que los ingenieros indus-triales D. Adolfo Crespo Márquez, D. Antonio Sánchez Herguedas y D. Pedro Moreu de León han escrito y a los que hay que felicitar por el esfuerzo realizado y por el resultado obtenido, a la vez que animar para que sigan, desde la docencia, realizan-do la importante labor pedagógica que hace años iniciaron en aras de la formación de nuevos ingenieros.

Se trata de una obra muy completa y bien estructurada que capítulo a capítulo va tratando todos aquellos aspectos que los ingenieros de mantenimiento han de cono-cer en profundidad. Su estudio ha de servir para que los alumnos de escuelas de inge-niería se familiaricen con el tema y ayudará a comprender la complejidad del man-tenimiento, tan necesario para todos los ingenieros que vayan a desarrollar su actividad profesional en plantas industriales y equipos de proyectos.

La abundante bibliografía y el capítulo dedicado a normativa serán, sin lugar a duda, una buena ayuda para todos aquéllos que deseen profundizar en sus conocimientos y grado de información sobre esta disciplina de la ingeniería.

JOSÉLUISFABRÉSDÍAZ

Dr. Ingeniero Industrial Presidente de Asociación Española

de Mantenimiento (AEM) IX Prólogo del presidente de AEM

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Con el objetivo de reducir los costes de fabricación e incrementar la calidad de sus productos, las empresas adquieren nuevas y muy costosas tecnologías de pro-ducción. Este impulso renovador trae consigo un aumento en la demanda de man-tenimiento y un mayor coste de éste y, al mismo tiempo, exige una nueva con-cepción de las organizaciones tradicionales, dedicadas fundamentalmente a la reparación de la maquinaria, como eficientes unidades de negocio de alto nivel tecnológico, cuyo objetivo es garantizar el funcionamiento y la capacidad de pro-ducción.

El mantenimiento se convierte así en un terreno donde convergen modernas y muy distintas tecnologías junto con métodos de investigación y de dirección de opera-ciones, que emergen en lo que en la actualidad conocemos como ingeniería del man-tenimiento. La educación, investigación y normalización en las áreas de ingeniería y gestión del mantenimiento alcanzan cada día cotas de más alto interés en las escue-las técnicas, universidades y centros de formación en general.

Los autores de este libro nos dejamos seducir pronto por el atractivo de esta mate-ria. Pertenecientes al Grupo de Investigación y Desarrollo Tecnológico "Organiza-ción Industrial" de la Escuela Superior de Ingenieros de la Universidad de Sevilla, dirigido por el Profesor Rafael Ruiz Usano, hace ya algunos años que desde él apos-tamos por una línea de investigación en ingeniería y gestión del mantenimiento. Fru-tos de este desafío son dos tesis doctorales recientemente leídas, un número impor-tante de publicaciones, así como un claro impulso a la normalización en nuestro país y a la docencia de esta materia en nuestra escuela, que ya cuenta con una asignatura específica de Ingeniería de Producción y Mantenimiento.

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Además de la experiencia en investigación, docencia y normalización, este libro apro-vecha fundamentalmente la práctica profesional de sus autores en el campo del man-tenimiento, sus vivencias y vicisitudes al aplicar los métodos que aquí se estudian a situaciones reales.

Confiamos en que el lector encuentre sugestivo el trabajo y, sobre todo, útil para el desarrollo de su actividad profesional. Es nuestro más firme propósito contribuir a que aquellos que dedican su día a día a la conservación de nuestros activos en gene-ral, encuentren un mayor número de herramientas a su disposición para tomar más y mejores decisiones en la empresa moderna, en entornos de alta tecnología y com-plejidad.

Quisiera finalizar este prólogo dando gracias a todos aquellos que han hecho posi-ble de alguna forma la publicación de este trabajo: a Antonio y Pedro, coautores del mismo y a quienes tuve el gusto de dirigir sus tesis doctorales en modelado mate-mático y normalización del mantenimiento; al Servicio Editorial de AENOR por el interés manifestado desde un principio en la obra; a nuestros amigos y compañeros del grupo de investigación y, cómo no, a mi familia por su paciencia y aliento duran-te el tiempo de preparación de esduran-te libro, tomado a expensas en muchas ocasiones de momentos que le pertenecían. A todos, gracias.

ADOLFOCRESPOMÁRQUEZ

Escuela Superior de Ingenieros de Sevilla Isla de la Cartuja XII Ingeniería de mantenimiento

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La ingeniería de mantenimiento permite gestionar eficaz y eficientemente la fiabili-dad, conservación, preservación, disponibilidad y desempeño de los activos físicos de la empresa.

El mantenimiento es una actividad de servicio industrial que, si bien es tan antigua como los dispositivos de producción, sin embargo, como cuerpo de doctrina es rela-tivamente reciente. A ello se debe, en buena parte, el déficit de obras integradoras, que presenten, de forma estructurada, las técnicas, métodos y herramientas que con-figuran la ingeniería de mantenimiento.

No es casual que el mantenimiento constituya hoy un cuerpo de doctrina propio, sino fruto de la competitividad y el compromiso con la seguridad y el medio ambiente, como parte integrada de la calidad, configurando así el marco de la empresa actual. Deben con-siderarse también los nuevos paradigmas empresariales, entre los que destaca la flexibi-lización de la producción para responder a la demanda en cantidad y deseos del cliente. Atender a estas exigencias, sin incurrir en un derroche de medios (inventarios o capaci-dad productiva), requiere la eliminación de las fuentes de incertidumbre en el funcio-namiento del sistema industrial, tales como las debidas a las instalaciones. La empresa moderna no puede permitirse fallos ni efectos negativos cuando la instalación debe tra-bajar. De esta forma, la consideración del mantenimiento como mera gestión diaria de atención de averías y, como mucho, de un plan de mantenimiento preventivo, abre paso a una concepción estratégica como fuente de competitividad, de seguridad en el traba-jo y de compromiso con el cliente, el medio ambiente y los requisitos sociales.

Por ello, los responsables de producción y mantenimiento de las empresas y los inves-tigadores han ido poniendo a punto e incorporando nuevas técnicas y métodos de gestión, administración y trabajo para las actividades de mantenimiento, incluyendo desde los aspectos estratégicos, de incidencia a largo plazo, hasta el trabajo diario,

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pasando por los tácticos, de planificación a medio y corto plazo. Unas veces se tra-ta de técnicas enteramente nuevas y específicas de mantenimiento y otras de méto-dos y procedimientos de trabajo adaptaméto-dos de otras áreas de la empresa.

Fruto de este interés general, el órgano de normalización de la Unión Europea ha lanzado un comité técnico (CEN/TC 319) que ya ha producido tres normas euro-peas y que en la actualidad está desarrollando otras tantas. Análogamente, los entes de normalización de los distintos países trabajan en el campo del mantenimiento, con una muy activa participación de AENOR, cuya delegación en el Comité Euro-peo (CEN), nos hemos sentido muy honrados en asumir.

Los aspectos involucrados en la función mantenimiento pueden dividirse en dos gran-des grupos gran-desde el punto de vista del ciclo de vida de las instalaciones. Aquellos que son anteriores a su actividad productiva, que tienen que ver con concepción, diseño, construcción, montaje y puesta en servicio de las instalaciones; y aquellos otros inhe-rentes a su explotación, una vez que han sido dispuestas para su uso en producción o servicio. Esta obra trata la ingeniería del mantenimiento del segundo grupo, que cons-tituye comúnmente el objeto de los departamentos de mantenimiento de las empresas. Hemos integrado, de una forma estructurada, la diversidad de métodos y técnicas que configuran la gestión, administración y operación del mantenimiento moderno, que forma el cuerpo de doctrina de la Ingeniería de mantenimiento desde el punto de vista de la operación de los equipos. Hemos enfocado la obra de manera a la vez práctica y rigu-rosa. Para lo primero, cada método o técnica presentada está ilustrada con ejemplos y casos de aplicación. Para lo segundo, se abordan y desarrollan en profundidad los prin-cipios en que se apoya la praxis. Hemos cuidado muy especialmente la visión estructu-rada de la ingeniería de mantenimiento, de forma que los métodos y técnicas no apare-cen en forma inconexa o aislada, sino que se sitúan en el contexto del mantenimiento a todos sus niveles. Hemos considerado la normativa vigente o en desarrollo, incluyen-do los comentarios correspondientes en cada punto, así como un capítulo específico dedicado a la normalización. Proporcionamos una actual y abundante bibliografía y refe-rencias normativas para consulta o estudios complementarios.

Los autores nos sentiremos muy gratificados si esta obra, en la que hemos puesto todo nuestro cariño, mimo, experiencia y saber hacer, sirve para facilitar su trabajo a los técnicos de producción y mantenimiento y a quienes diseñan estas funciones, ayudándoles a hacer Ingeniería de mantenimiento en la operación de los equipos; y consideraremos cumplido nuestro objetivo si además esta obra llena un hueco en la formación de los futuros responsables de estas actividades.

ADOLFOCRESPOMÁRQUEZ, PEDROMOREU DELEÓN, ANTONIOSÁNCHEZHERGUEDAS

Escuela Superior de Ingenieros de Sevilla XIV Ingeniería de mantenimiento

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LISTA DE FIGURAS... XXVII

LISTA DE TABLAS... XXXIII

PARTE1

INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO

1 INTRODUCCIÓN... 3

1.1 LA IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO EN NUESTROS DÍAS... 3

1.2 ENFOQUE DE ESTE TRABAJO... 4

1.3 PROYECTANDO SISTEMAS DE PRODUCCIÓN EFICACES... 6

1.4 DIRECCIÓN DE OPERACIONES,GESTIÓN E INGENIERÍA DEL MANTENIMIENTO... 8

1.5 EL INGENIERO DE MANTENIMIENTO... 12

1.6 SUMARIO DEL LIBRO... 13

1.7 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 15

2 CONCEPTOS BÁSICOS EN INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO... 17

2.1 INTRODUCCIÓN... 17

2.2 EL FALLO Y OTROS CONCEPTOS RELACIONADOS... 18

2.3 CONCEPTOS RELATIVOS A ESTADOS... 21

2.4 CONCEPTOS RELATIVOS A TIEMPOS... 22

2.5 CONCEPTOS RELATIVOS A TIPOS DE MANTENIMIENTO... 24

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3 CLASIFICACIÓN DE MÉTODOS Y TÉCNICAS

DE LA INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO... 27 3.1 SOBRE EL CONCEPTO DE INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO... 27

3.2 REVISIÓN DE CRITERIOS COMUNES PARA LA CLASIFICACIÓN

DE TÉCNICAS... 28

3.3 DISCUSIÓN Y PROPUESTA DE CLASIFICACIÓN DE TÉCNICAS... 34 3.4 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 37

PARTE 2

SISTEMAS DE INFORMACIÓN Y TECNOLOGÍAS

DE CONOCIMIENTO DE LA CONDICIÓN

4 EL SISTEMA DE INFORMACIÓN PARA LA GESTIÓN

DEL MANTENIMIENTO. SISTEMA DEGMAO... 41 4.1 INTRODUCCIÓN... 41

4.2 LA INFORMACIÓN PARA LA GESTIÓN DE LA FUNCIÓN

MANTENIMIENTO... 43

4.2.1 PRINCIPIOS BÁSICOS DE LOS FLUJOS DE INFORMACIÓN

PARA LA GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO... 45 4.2.2 EL CICLO DE VIDA DE LAS INSTALACIONES COMO ORIGEN

DE LA INFORMACIÓN DE MANTENIMIENTO... 46

4.2.3 EL CICLO DE VIDA DE UNA OPERACIÓN GENÉRICA

DE MANTENIMIENTO... 49

4.2.4 FLUJO DE TRABAJO DE MANTENIMIENTO... 49

4.2.5 FLUJOS DE INFORMACIÓN PARA LAS ACTIVIDADES

4.2.6 OTROS ASPECTOS DE LOS FLUJOS DE INFORMACIÓN... 62 4.3 LA NORMAUNE-EN 13460:2003

DOCUMENTOS PARA EL MANTENIMIENTO... 63

4.3.1 EL CONCEPTO DE DOCUMENTO

EN LA NORMA DE DOCUMENTACIÓN... 63 4.3.2 TIPOS DE DOCUMENTOS QUE INCLUYE LA NORMA

DE DOCUMENTACIÓN... 64

4.4 CRITERIOS PARA EL DISEÑO E IMPLANTACIÓN

DEL SISTEMAGMAO... 67 XVI Ingeniería de mantenimiento

(13)

4.4.1 OBJETIVOS DEL SISTEMAGMAO ... 68

4.4.2 FUNCIONES BÁSICAS DEL SISTEMA... 68

4.4.3 DESCRIPCIÓN FUNCIONAL Y ORGÁNICA... 69

4.4.4 ETAPAS PARA EL DESARROLLO E IMPLANTACIÓN... 75

5 TECNOLOGÍAS MODERNAS PARA EL CONOCIMIENTO DE LA CONDICIÓN DE LOS EQUIPOS... 79

5.2 ANÁLISIS DE VIBRACIONES... 81

5.2.1 INTRODUCCIÓN A LA VIBRACIÓN Y SUS CAUSAS... 81

5.2.2 MONITORIZACIÓN DE PARÁMETROS Y DINÁMICA DE MÁQUINAS... 85

5.2.3 LA VIBRACIÓN EN RODAMIENTOS Y COJINETES... 87

5.2.4 ANÁLISIS DE CAUSAS DE FALLO COMUNES... 90

5.2.5 INSTRUMENTOS PARA LA MEDIDA Y ANÁLISIS DE VIBRACIONES... 92

5.3 ANÁLISIS DE LUBRICANTES... 94

5.3.1 INTRODUCCIÓN... 94

5.3.2 COMPONENTES Y CARACTERÍSTICAS DE LOS LUBRICANTES... 96

5.3.3 TIPOS DE DESGASTE EN LOS EQUIPOS... 100

5.3.4 PRUEBAS PARA LA DETECCIÓN DE RESIDUOS METÁLICOS... 101

5.3.5 PRUEBAS DE ANÁLISIS DE ACEITE EN LABORATORIO... 103

5.3.6 CONTENIDO DEL RESULTADO DEL ANÁLISIS DE LUBRICANTE... 105

5.4 LA TERMOGRAFÍA INFRARROJA(IR) ... 106

5.4.1 PRINCIPIOS GENERALES... 107

5.4.2 EQUIPOS DE MEDIDA... 108

5.4.3 APLICACIONES DE LA TERMOGRAFÍAIR AL MANTENIMIENTO... 111

5.5 ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS(END)... 115

5.5.1 INSPECCIÓN VISUAL... 116

5.5.2 DETECCIÓN DE FISURAS... 116

5.6 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 118 XVII Índice

(14)

PARTE 3

MÉTODOS Y TÉCNICAS PARA LA MEJORA CONTINUA

DEL MANTENIMIENTO

6 MÉTODOS BÁSICOS PARA EL ANÁLISIS DE FALLOS,

DE FIABILIDAD Y DE RIESGO EN LA OPERACIÓN

DE UN SISTEMA... 123

6.2 ANÁLISIS DE LOS MODOS DE FALLO,SUS EFECTOS(AMFE) Y SU CRITICIDAD(AMFEC)... 124

6.2.1. DEFINICIONES Y METODOLOGÍA... 125

6.2.2. PROCESO DE UNAMFE-AMFEC ... 126

6.2.3. BENEFICIOS,LIMITACIONES Y ABUSOS EN UNAMFE ... 129

6.2.4. ELABORACIÓN DE UN INFORMEAMFE ... 129

6.2.5. CASO PRÁCTICO DEAMFE EN MOTORES DIESEL... 130

6.3 ANÁLISIS DE RIESGO Y OPERATIVIDAD, HAZOP ... 138

6.4 ÁRBOL DE SUCESOS... 141

6.5 ANÁLISIS DE ÁRBOL DE FALLOS... 142

6.5.1. CONSTRUCCIÓN DE UN ÁRBOL DE FALLOS... 143

6.5.2. METODOLOGÍA PARA LA CONSTRUCCIÓN... 144

6.5.3. EJEMPLO DE ÁRBOL DE FALLOS... 146

7 DISEÑO DEL PLAN DE MANTENIMIENTO. EL MÉTODORCM... 151

7.2 DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO RCM ... 153

7.3 DESCRIPCIÓN DE LA LÓGICARCM ... 159

7.4 CASO PRÁCTICO DE APLICACIÓN AL MANTENIMIENTO DE LÍNEAS DE TRANSPORTE DE ENERGÍA ELÉCTRICA... 165

7.4.1 RESUMEN DE LA APLICACIÓN DE CONCEPTOS DERCM AL MANTENIMIENTO DE LÍNEAS ELÉCTRICAS... 165

7.4.2 APLICACIÓN A UN MODELO REDUCIDO. ANILLO DEHUELVA DE220KV... 167 XVIII Ingeniería de mantenimiento

(15)

7.5 CASO PRÁCTICO DE APLICACIÓN A UNA PLANTA DE PROCESO... 170

7.5.1 PASO1:IDENTIFICACIÓN DEL ELEMENTO A ANALIZAR... 171

7.5.2 PASO2:DETERMINACIÓN DE LAS FUNCIONES DEL ELEMENTO YPASO3:DETERMINACIÓN DE LO QUE CONSTITUIRÁ FALLO DE ESAS FUNCIONES... 173

7.5.3 PASO4:IDENTIFICACIÓN DE LOS MODOS DE FALLO Y SUS CAUSAS YPASO5: IDENTIFICACIÓN DE LOS EFECTOS DE ESOS FALLOS... 176

7.5.4 PASO6:SELECCIÓN DE LAS TÁCTICAS DE MANTENIMIENTO CON LA LÓGICARCM (SELECCIÓN DE TAREAS DE MANTENIMIENTO) ... 176

8 TPM, MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL... 179

8.1 INTRODUCCIÓN. LA EVOLUCIÓN DEL MANTENIMIENTO ENJAPÓN Y EL NACIMIENTO DELTPM... 179

8.2 ELEMENTOS QUE CONSTITUYEN EL SISTEMA DE GESTIÓNTPM ... 181

8.2.1 EL MANTENIMIENTO AUTÓNOMO... 181

8.2.2 LA MEJORA DEL RENDIMIENTO DEL EQUIPO... 186

8.2.3 LA CALIDAD EN EL MANTENIMIENTO... 196

8.2.4 LA PREVENCIÓN DEL MANTENIMIENTO... 196

8.2.5 LA FORMACIÓN Y EL ENTRENAMIENTO... 196

8.3 LA IMPLANTACIÓN DE UN PROGRAMATPM ... 197

8.3.1 CASO PRÁCTICO DE IMPLANTACIÓN DETPM ... 158

9 MÉTODOS ESPECÍFICOS PARA LA GESTIÓN DE LOS RECURSOS DE MANTENIMIENTO... 203

9.2 GESTIÓN DE LA MANO DE OBRA... 204

9.2.1 DETERMINACIÓN DE LA CARGA DE TRABAJO DE MANTENIMIENTO POR ESPECIALIDAD... 205

9.2.2 DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE HORAS NORMALES, EXTRA Y CONTRATADAS A TERCERAS EMPRESAS... 214

XIX Índice

(16)

9.3 LA GESTIÓN DE REPUESTOS Y MATERIALES DE MANTENIMIENTO... 214

9.3.1 MODELOS PROBABILÍSTICOS DE INVENTARIO... 215

9.3.2 POLÍTICAS DE CONTROL CONJUNTAMENTE

CON HEURÍSTICAS... 217

9.3.3 LA TÉCNICAMRP/MRPIIAPLICADA AL MANTENIMIENTO.... 218

9.4 LA GESTIÓN DE CONTRATOS DE MANTENIMIENTO.

LA NORMAENV 13269:2001 ... 220 9.4.1 LA CORRECTA PREPARACIÓN DE UN CONTRATO

9.4.2 EL DESARROLLO DE UN CONTRATO DE MANTENIMIENTO.... 222

9.4.3 LA ESTRUCTURA DE CONTRATO PROPUESTA POR LA NORMA.... 223

9.4.4 CONCLUSIONES... 229

9.5 CASO PRÁCTICO DE LA GESTIÓN DE REPUESTOS

EN UNA EMPRESA MUNICIPAL DE AGUAS... 229 9.6 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 236

PARTE 4

MÉTODOS Y TÉCNICAS PARA LA OPTIMIZACIÓN

DE LAS DECISIONES DE MANTENIMIENTO

10 RECOGIDA,PREPARACIÓN Y ANÁLISIS DE DATOS

DE LA FASE DE OPERACIÓN DE LOS EQUIPOS... 239 10.1 INTRODUCCIÓN... 239

10.2 FUNCIONES ELEMENTALES PARA ESTUDIOS DE FIABILIDAD... 240

10.3 FUNCIONES DE DISTRIBUCIÓN EMPÍRICAS

Y AJUSTE DE FUNCIONES TEÓRICAS... 244

10.4 ANÁLISIS DEWEIBULL... 245

10.4.1 LA FUNCIÓN DE DISTRIBUCIÓN DEWEIBULL... 246

10.4.2 ESTIMACIÓN DEF(T)A PARTIR DE LOS DATOS DE FALLOS.

RANGOS DE MEDIANAS... 249

10.4.3 ESTIMACIÓN DEF(T)PARA EL CASO

DE TRUNCAMIENTO DE DATOS... 251

10.4.4 REPRESENTACIÓN GRÁFICA Y AJUSTE DEFINITIVO

DE PARÁMETROS... 252 XX Ingeniería de mantenimiento

(17)

10.5 CASO PRÁCTICO... 256

10.5.1 ESTUDIO DE FUNCIONES DE DISTRIBUCIÓN TEÓRICAS DE FALLOS CARACTERÍSTICOS EN LAS CAMISAS DE UN MOTOR... 261

10.5.2 ESTUDIO DETALLADO DE FALLOS EN CAMISAS POR POSICIONES DEL MOTOR... 268

10.5.3 RESUMEN Y CONCLUSIONES DEL ESTUDIO... 271

11 INTRODUCCIÓN A LOS MODELOS PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL MANTENIMIENTO... 273

11.1 INTRODUCCIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LOS MODELOS... 273

11.1.1 CLASIFICACIÓN DE MODELOS DE OPTIMIZACIÓN... 277

11.2 MODELOS DE SUSTITUCIÓN TOTAL... 278

11.2.1 POLÍTICA DE SUSTITUCIÓN A INTERVALOS CONSTANTES.... 278

11.2.2 POLÍTICA DE SUSTITUCIÓN BASADA EN LA EDAD... 281

11.3 MODELOS DE SUSTITUCIÓN PARCIAL... 283

11.3.1 MODELOS CON SUSTITUCIONES PREVENTIVAS PARCIALES Y REPARACIONES MÍNIMAS... 283

11.3.2 MODELOS CON SUSTITUCIONES PREVENTIVAS PARCIALES E INTERVENCIONES CORRECTIVAS... 284

11.4 MODELOS DE SUSTITUCIÓN CON MANTENIMIENTO PREVENTIVO IMPERFECTO... 286

11.5 MODELOS DE SUSTITUCIÓN BASADOS EN LA CONDICIÓN... 288

11.6 MODELOS DE ACUMULACIÓN DE DETERIORO O DE IMPACTO... 288

11.7 MODELOS DE INSPECCIÓN... 290

11.8 OTROS MODELOS... 291

12 MODELOS DE OPTIMIZACIÓN PARA PROCESOS MARKOVIANOS... 295

12.1 INTRODUCCIÓN A LOS PROCESOS ESTOCÁSTICOS MARKOVIANOS... 295

12.1.1 MODELOS DE OPTIMIZACIÓN DEL MANTENIMIENTO EN EL CASO DE PROCESOS ESTOCÁSTICOS MARKOVIANOS... 298

XXI Índice

(18)

12.2 MODELO DE UN SISTEMA DONDE NO SE REALIZA MANTENIMIENTO... 299

12.2.1 EJEMPLO SIMPLE DE APLICACIÓN PRÁCTICA DEL MODELO.... 301

12.3 MODELO DE UN SISTEMA DONDE SÓLO SE REALIZA MANTENIMIENTO CORRECTIVO... 302

12.3.1. EJEMPLO SIMPLE DE APLICACIÓN PRÁCTICA DEL MODELO... 305

12.4 MODELO DE UN SISTEMA AL QUE SE REALIZA MANTENIMIENTO PREVENTIVO CÍCLICO EN EL CALENDARIO... 307

12.5 MODELO DE UN SISTEMA AL QUE SE REALIZA MANTENIMIENTO PREVENTIVO CÍCLICO Y EN FUNCIÓN AL NÚMERO DE PERÍODOS DE FUNCIONAMIENTO SIN FALLO... 310

12.6 MODELO DE UN SISTEMA AL QUE SE REALIZA MANTENIMIENTO PREVENTIVO CÍCLICO EN FUNCIÓN AL NÚMERO DE PERÍODOS DE FUNCIONAMIENTO SIN FALLO Y AL RESULTADO DE UNA INSPECCIÓN... 315

12.6.1. EJEMPLO SIMPLE DE APLICACIÓN PRÁCTICA DEL MODELO... 320

13 MODELOS DE OPTIMIZACIÓN PARA PROCESOS SEMIMARKOVIANOS... 325

13.1 INTRODUCCIÓN A LOS PROCESOS ESTOCÁSTICOS SEMIMARKOVIANOS... 325

13.1.1 MODELADO DEL PROCESO ESTOCÁSTICO DE TRANSICIÓN... 326

13.1.2 MODELANDO LAS ACCIONES DE MANTENIMIENTO(AM)... 327

13.2 CRITERIO DE OPTIMALIDAD... 328

13.3 CLASIFICACIÓN DE PROBLEMAS DE MANTENIMIENTO A RESOLVER.... 330

13.3.1 COSTE DE LA REPARACIÓN FRENTE A SU DURACIÓN... 330

13.3.2 COSTE Y EFICIENCIA DE LA REPARACIÓN FRENTE AL TIEMPO DE REPARACIÓN... 330

13.3.3 EVALUANDO LA POSIBILIDAD DE REALIZAR MANTENIMIENTO PREVENTIVO... 331

13.3.4 MODELANDO FORMALMENTE LOS PROBLEMAS... 332

13.4 MODELADO DEL PROBLEMA DEL COSTE DE LA REPARACIÓN FRENTE A DURACIÓN... 332 XXII Ingeniería de mantenimiento

(19)

13.5 MODELADO DEL PROBLEMA DEL COSTE Y EFICIENCIA

DE LA REPARACIÓN FRENTE AL TIEMPO DE REPARACIÓN... 333

13.6 MODELO PARA LA EVALUACIÓN

DE LA OPORTUNIDAD DEL MANTENIMIENTO PREVENTIVO... 335

13.7 CASOS PRÁCTICOS... 338

PARTE5

INDICADORES EN INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO

14 INDICADORES DE UTILIZACIÓN Y RENDIMIENTO

DE LAS TAREAS DE INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO... 347 14.1 INTRODUCCIÓN A LOS INDICADORES ... 347

14.2 INDICADORES DE RENDIMIENTO DE SISTEMASGMAO... 348

14.2.1 MEDIDOR DEL REGISTRO DEL COSTE DE LA MANO

DE OBRA(M_GMAO_1)... 348

14.2.2 MEDIDOR DEL REGISTRO DEL COSTE DE LOS MATERIALES

(M_GMAO_2)... 349 14.2.3 MEDIDOR DEL REGISTRO DEL COSTE DE LA CONTRATACIÓN

DE SERVICIOS DE MANTENIMIENTO(M_GMAO_3) ... 349

14.2.4 MEDIDOR DE COBERTURA DE LA ESTRUCTURA FÍSICA

(M_GMAO_4)... 349 14.2.5 MEDIDOR DE COBERTURA DE ALMACENES

(M_GMAO_5)... 350 14.2.6 MEDIDOR DE COBERTURA DE PLANES DE MANTENIMIENTO

PREVENTIVO(M_GMAO_6) ... 350

14.2.7 MEDIDOR DE REGISTRO DE INFORMACIÓN A NIVEL DE ELEMENTO DE LA ESTRUCTURA FÍSICA DE LA INSTALACIÓN

(M_GMAO_7)... 350 14.2.8 MEDIDOR DE REGISTRO DE INFORMACIÓN SOBRE TIEMPO

DE PARADA(M_GMAO_8) ... 351

14.2.9 MEDIDOR DEL TRABAJO DE MANTENIMIENTO

PROGRAMADO(M_GMAO_9) ... 351

14.3 INDICADORES DE RENDIMIENTO EN APLICACIONES DERCM ... 353

14.3.1 MEDIDOR DE FALLOS REPETITIVOS(M_RCM_1)... 353 XXIII Índice

(20)

14.3.2 FALLOS DE EQUIPOS QUE CONDUJERON AL ANÁLISIS

DE SUS CAUSAS (M_RCM_2)... 353

14.3.3 MEDIDOR DE AUDITORÍAS DE TAREAS

DE MANTENIMIENTO(M_RCM_3) ... 353

14.3.4 AUDITORÍA DE PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO

SOBRE CONDICIÓN(M_RCM_4) ... 354 14.3.5 REDUCCIÓN EN NO CONFORMIDADES Y EN VIOLACIONES

DE REGLAMENTACIONES(M_RCM_5YM_RCM_6) ... 354

14.3.6 EXTENSIÓN DEL TIEMPO MEDIO ENTRE FALLOS

DE LOS EQUIPOS (M_RCM_7) ... 354

14.4 INDICADORES DE RENDIMIENTO EN APLICACIONES DETPM... 354 14.4.1 INDICADOR DE EFICIENCIA GLOBAL DE UN EQUIPO

(M_TPM_1) ... 354 14.4.2 PREVENCIÓN DEL MANTENIMIENTO(M_TPM_2) ... 355

14.4.3 PRÁCTICAS DE ACTIVIDADES DE LAS5SEN EQUIPOS

CRÍTICOS (M_TPM_3)... 356 14.4.4 COSTE DE PRODUCCIÓN(M_TPM_4) ... 356

14.4.5 ABSENTISMO(M_TPM_5) ... 357 14.5 INDICADORES DE RENDIMIENTO EN LA GESTIÓN

DE LOS MATERIALES DE MANTENIMIENTO... 357

14.5.1 MEDIDOR DE ACUMULACIÓN DE STOCK INACTIVO

(M_MRO_1) ... 357 14.5.2 ÍNDICE DE ROTACIÓN DE STOCK(M_MRO_2)... 357 14.5.3 ÍNDICE DE NIVEL DE SERVICIO DEL ALMACÉN

(M_MRO_3) ... 358 14.5.4 ÓRDENES DE COMPRA URGENTE EMITIDAS

(M_MRO_4) ... 359 14.6 INDICADORES DE RENDIMIENTO PARA EL MANTENIMIENTO

SOBRE CONDICIÓN... 359

14.6.1 COSTE DE LAS ACTIVIDADES PREDICTIVAS

(M_MSC_1) ... 359 14.6.2 AUMENTO DEL TIEMPO MEDIO ENTRE FALLOS

(M_MSC_2) ... 359 14.7 INDICADORES DE RENDIMIENTO EN LA UTILIZACIÓN DE ANÁLISIS

DE DATOS DE MANTENIMIENTO Y DE MODELOS MATEMÁTICOS

EN MANTENIMIENTO... 360 XXIV Ingeniería de mantenimiento

(21)

14.7.1 UTILIZACIÓN DEL ANÁLISIS DE DATOS EN PREVENTIVOS

(M_AD&M_1) ... 360 14.7.2 UTILIZACIÓN DE MODELOS DE OPTIMIZACIÓN

(M_AD&M_2) ... 361 14.7.3 COSTE DE LAS ACTIVIDADES DE ANÁLISIS Y MODELADO

(M_AD&M_3) ... 361 14.8 BENCHMARKING... 361

PARTE6

MANTENIMIENTO Y NORMALIZACIÓN

15 NORMALIZACIÓN DEL MANTENIMIENTO... 365 15.1 INTRODUCCIÓN... 365

15.2 NECESIDADES DE NORMALIZACIÓN DE LA FUNCIÓN

MANTENIMIENTO... 366

15.3 VISIÓN PANORÁMICA DE LAS NORMAS DE MANTENIMIENTO EXISTENTES ANTES DE LA PUBLICACIÓN DE LAS NORMAS

DELCEN ... 367

15.3.1 RELACIÓN DE NORMAS RELEVANTES DE MANTENIMIENTO

GENERAL... 369

15.3.2 RESUMEN ESTADÍSTICO DE REFERENCIAS NORMATIVAS

15.4 COMITÉTÉCNICOCEN/TC 319 MAINTENANCE,PARA EL

DESARROLLO DE LAS NORMAS EUROPEAS DE MANTENIMIENTO... 376

15.4.1 COMITÉTÉCNICOCEN/TC 319 MAINTENANCE.

SOPORTE LEGAL Y COMPOSICIÓN... 376

15.4.2 GRUPOS DE TRABAJO

DELCEN/TC 319 MAINTENANCE... 379

15.5 LAS NORMAS NACIONALES DE MANTENIMIENTO.

COMITÉTÉCNICOAEN/CTN 151 MANTENIMIENTO... 387

15.6 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 388 XXV Índice

(22)

XXVI Ingeniería de mantenimiento

ANEXOA EJEMPLO DE SISTEMA DEGMAO: SINFOMAN... 391

A.1 INTRODUCCIÓN ASINFOMAN 3.0 ... 391

A.2 ESTRUCTURA DE LOS DATOS... 392

A.2.1 INTRODUCCIÓN DE LA ESTRUCTURA... 393

A.3 LA GESTIÓN DE LAS ÓRDENES DE TRABAJO... 393

A.3.1 PROGRAMACIÓN DE ÓRDENES DE TRABAJO CÍCLICAS... 394

A.4 ANÁLISIS DE SÍNTOMAS Y CAUSAS... 396

A.4.1 SÍNTOMAS Y CAUSAS... 396

A.4.2 ANÁLISIS DE LA RELACIÓN SÍNTOMA→ CAUSA→

INTERVENCIÓN... 397

A.4.3 ANÁLISIS DE LA RELACIÓN SÍNTOMA→ NTERVENCIÓN... 398 A.4.4 ANÁLISIS DE LA RELACIÓN CAUSA→ INTERVENCIÓN... 398

A.5 ANÁLISIS DE FALLOS... 398 A.5.1 ESTUDIO DE LA EVOLUCIÓN DE COSTES... 398

A.5.2 ANÁLISISABC... 399 A.5.3 ESTUDIO DE LOS TIEMPOS MEDIOS ENTRE FALLOS... 400

A.6 GESTIÓN DE PERSONAL... 401 A.6.1 PERSONAL Y CATEGORÍAS... 401

A.6.2 RELACIÓN DE ACTIVIDADES DEL PERSONAL

A.7 GESTIÓN DE ALMACÉN... 402

A.7.1 REPUESTOS E INVENTARIO... 403

A.7.2 PROVEEDORES Y ALBARANES... 403

ANEXOB BREVE INTRODUCCIÓN AL MODELADO DE FENÓMENOS DE

ESPERA Y A LOS PROCESOS DE NACIMIENTO Y MUERTE... 405

B.1 LOS FENÓMENOS DE ESPERA Y LOS PROCESOS DEPOISSON... 405

B.2 PROCESOS DE NACIMIENTO Y MUERTE... 406 B.3 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 409

(23)

1.1 LA EFICACIA DEL SISTEMA DE PRODUCCIÓN

Y SUS COMPONENTES... 6

1.2 FACTORES QUE CONDICIONAN LA DISPONIBILIDAD

DE UN SISTEMA... 7

1.3 LA DIRECCIÓN DE OPERACIONES. SUBSISTEMAS... 9

1.4 DIRECCIÓN DE OPERACIONES,MANTENIMIENTO Y FABRICACIÓN... 10

2.1 CUADROS DE ESTADOS DE UN DISPOSITIVO

(UNE-EN 13306:2002) ... 21 2.2 CUADRO DE TIEMPOS DE UN DISPOSITIVO... 23

2.3 TIPOS DE MANTENIMIENTO... 25

3.1 CONSTRUCCIÓN DEL PROCESO(PIRÁMIDE)DE GESTIÓN

DEL MANTENIMIENTO... 31 3.2 ETAPAS DEL PROCESO DE GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO

SEGÚNCAMPBELL... 31

3.3 VISIÓN DE TAREAS PARA LA FUNCIONALIDAD DEL SISTEMA

DE MANTENIMIENTO... 33 4.1 EL CICLO DE VIDA DE UN EQUIPO COMO FUENTE DE FLUJOS

DE INFORMACIÓN PARA EL MANTENIMIENTO... 46

4.2 FLUJO DEL TRABAJO DE MANTENIMIENTO... 56

4.3 DIAGRAMA DE FLUJOS DE INFORMACIÓN PARA LAS ACTIVIDADES

4.4 ESQUEMA MODULAR GENERAL DEL SISTEMA DE INFORMACIÓN

PARA LA GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO... 71

5.1 INTERVALO DE INSPECCIÓN FRENTE AL INTERVALO

DE DETECCIÓN DE FALLO... 80

5.2 MASA EN MOVIMIENTO Y LA RELACIÓN ENTRE SU DESPLAZAMIENTO,

VELOCIDAD Y ACELERACIÓN(MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE) ... 82 5.3 DESPLAZAMIENTO EN EL MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE... 83

(24)

5.4 MOVIMIENTO NO ARMÓNICO RESULTADO DE LA COMPOSICIÓN

DE DOS PERIÓDICOS DE DISTINTA FRECUENCIA... 84

5.5 PUNTOS DE MEDICIÓN DE VIBRACIONES PARA ANÁLISIS

DE PROBLEMAS DE ALINEACIÓN... 85

5.6 AUMENTO DE LA CARGA EN UNA TURBINA,Y CONSIGUIENTE

REDUCCIÓN DE LA AMPLITUD DE LA VIBRACIÓN... 86

5.7 EJEMPLOS DE RODAMIENTOS DE BOLAS,CONTACTO ANGULAR,

ESFÉRICOS,CILÍNDRICOS Y CÓNICOS... 87

5.8 FALLO EN PISTA EXTERIOR DE RODAMIENTO DE BOLAS Y ESPECTRO

DE VIBRACIÓN PRODUCIDA... 88

5.9 EXCENTRICIDAD EN LA PELÍCULA DE LUBRICANTE

EN UN COJINETE... 89 5.10 COMPONENTES DE VIBRACIÓN A BAJA FRECUENCIA EN COJINETE... 89

5.11 MONITORIZACIÓN DE UNA CADENA TURBINA Y GENERADOR... 90

5.12 PUESTA EN MARCHA DE LA CADENA DE LA FIGURA5.11

MONITORIZACIÓN DE VIBRACIONES EN EL COJINETE SUPERIOR.... 91

5.13 FALTA DE APRIETO ENTRE MÁQUINA Y BANCADA... 91 5.14 DISTRIBUCIÓN DEL DESGASTE EN FUNCIÓN AL TIEMPO

EN UN PISTÓN DE UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA... 102

5.15 EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO CON LOS TIPOS DE RADIACIÓN

POR REGIONES DE LONGITUD DE ONDA... 109 5.16 CÁMARA DE TERMOGRAFÍAIR... 110

5.17 INTERACCIÓN DE LA RADIACIÓN CON LA MATERIA... 111

5.18 DETECCIÓN DE FALLO EN UN INTERRUPTOR COMO

CONSECUENCIA DE UN TERMINAL FLOJO... 113

5.19 PROBLEMA DE RECALENTAMIENTO EN ELEMENTO

DE PROTECCIÓN DE BAJA TENSIÓN... 113

5.20 PROBLEMA EN UNA SUBESTACIÓN POR AFLOJAMIENTO

DE UN CONECTOR... 113 5.21 PROBLEMAS DE ALINEACIÓN DE UN MOTOR Y SU REPERCUSIÓN

EN EL SOBRECALENTAMIENTO DEL ACOPLAMIENTO... 114

5.22 PROBLEMAS EN EL RODAMIENTO DE UN MOTOR... 114

6.1 MATRIZ DE RIESGO,ANÁLISIS DE LA CRITICIDAD, AMFEC ... 125

6.2 FLUJO DE ACTIVIDADES DE UNAMFE/AMFEC ... 128 6.3 MATRIZ DE RIESGO PARA EL CASO DE UN MOTOR DIESEL... 135 XXVIII Ingeniería de mantenimiento

(25)

6.4 EJEMPLO DE DIAGRAMA DE PROCESOS DE UNA OPERACIÓN.

MÉTODOHAZOP. BOMBEO ENTRE DEPÓSITOS... 140

6.5 EJEMPLO DE DIAGRAMA DE PROCESOS DE UNA OPERACIÓN.

ÁRBOL DE FALLOS. BOMBEO ENTRE DEPÓSITOS... 146

6.6 ÁRBOL DE FALLOS PARA EL BOMBEO ENTRE DOS DEPÓSITOS... 146

7.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LAS ETAPAS DEL MÉTODORCM ... 154

7.2 DESCRIPCIÓN DE LA LÓGICA DEL MÉTODORCM... 160

7.3 MONITORIZACIÓN DEL EQUIPO,ALTERACIÓN DE CONDICIÓN

Y REPARACIÓN... 162

7.4 DIAGRAMAS DE FLUJO DE LA PLANTA DE FUNDICIÓN

DE ACERO... 172

7.5 DIAGRAMA FUNCIONAL E INTERFASE DELHAECON EL RESTO

DE LA PLANTA... 172 8.1 MEDIDA DE LA EFICACIA GLOBAL DE UN EQUIPO

DE FABRICACIÓN(OEE) ... 186

8.2 EJEMPLO DE CÉLULA DE FABRICACIÓN SEMIAUTOMÁTICA... 191

9.1 MODELO DE COLA SIMPLE DE LA CARGA DE TRABAJO

DE MANTENIMIENTO... 205 9.2 MODELO DE COLA SIMPLE MULTICANAL DE TRABAJOS

9.3 INCIDENCIA DEL NÚMERO DE PAREJAS DE MECÁNICOS EN EL COSTE HORARIO DE MANTENIMIENTO DE MOTORES DE LA FLOTA

DE VOLQUETES... 212

9.4 UTILIZACIÓN DE LAS PAREJAS DE MECÁNICOS FRENTE A LA LONGITUD MEDIA DE LA COLA DE TRABAJOS

9.5 ESQUEMA BÁSICO DE UN MODELO DE SIMULACIÓN DE CARGA

DE TRABAJO DE MANTENIMIENTO POR ESPECIALIDAD... 213

9.6 LÓGICA DELMRPIIAPLICADA AL MANTENIMIENTO... 219

10.1 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LAS FUNCIONES

BÁSICAS ESTIMADAS... 242

10.2 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DER(T)Yλ(T),CASOλ(T)

CONSTANTE... 244

10.3 FUNCIONES DEWEIBULL PARA DISTINTOS VALORES

DE SUS PARÁMETROS... 248

10.4 ESTIMACIÓN DE LAF(T)SEGÚN VARIAS FÓRMULAS... 251 XXIX Lista de figuras

(26)

10.5 ESTIMACIÓN DE LAF(T)AL CONSIDERAR LA CENSURA DE DATOS... 253

10.6 AJUSTE LINEAL DE LOS PUNTOS CORRESPONDIENTES

A LA TABLA10.8 ... 254

10.7 AJUSTE CUADRÁTICO DE TENDENCIA EN PUNTOS

DE LA TABLA10.8 ... 255

10.8 AJUSTE CUADRÁTICO DE TENDENCIA SUPUESTOγ = 100... 255

10.9 AJUSTE CUADRÁTICO DE TENDENCIA EN PUNTOS PARAγ = 70,6 ... 256

10.10 VEHÍCULO PESADO DE MOVIMIENTO DE TIERRA... 257

10.11 MOTOR DIESEL16V 4T ... 258

10.12 EXPLOTACIÓN MINERA A CIELO ABIERTO... 258

10.13 FOTOGRAFÍA DE LA CAMISA Y DETALLE DE SU INSTALACIÓN

EN EL BLOQUE MOTOR... 261 10.14 AJUSTE LINEAL Y CUADRÁTICO DE LA TENDENCIA... 267 10.15 AJUSTE LINEAL Y CUADRÁTICO DE LA TENDENCIA CON VIDA

CARACTERÍSTICA... 267

10.16 AJUSTE LINEAL Y CUADRÁTICO DE LA TENDENCIA EN CAMISASA2 ... 270

10.17 AJUSTE LINEAL Y CUADRÁTICO DE LA TENDENCIA EN CAMISAS

A2CONγ =1 277 HORAS... 271

11.1 FIABILIDAD ESTRATÉGICA... 276

11.2 MANTENIMIENTO SOBRE LA CONDICIÓN DE UN PARÁMETRO... 276

11.3 EVOLUCIÓN DEL SISTEMA... 278

11.4 OBTENCIÓN DEL TP ÓPTIMO... 280

11.5 EVOLUCIÓN DEL SISTEMA CON SUSTITUCIÓN PREVENTIVA

BASADA EN LA EDAD... 281

11.6 OBTENCIÓN DEL TP ÓPTIMO Y COMPARACIÓN DE POLÍTICAS... 282

11.7 EVOLUCIÓN DEL SISTEMA CON REPARACIONES MÍNIMAS... 283

11.8 EVOLUCIÓN DEL SISTEMA CONSPPEIC ... 284

11.9 EL SISTEMA CON MANTENIMIENTO IMPERFECTO... 286

11.10 EL SISTEMA SUJETO A INSPECCIONES... 290

12.1 DIAGRAMA DE TRANSICIÓN. SISTEMA SIN MANTENIMIENTO... 300

12.2 DIAGRAMA DE TRANSICIONES DEL CASO DE MANTENIMIENTO

CORRECTIVO... 303

12.3 DIAGRAMA DE TRANSICIÓN DE ESTADOS.

MANTENIMIENTO CORRECTIVO Y PREVENTIVO TOTAL CÍCLICO... 307 XXX Ingeniería de mantenimiento

(27)

XXXI 12.4 CICLO DEL SISTEMA EN RÉGIMEN PERMANENTE. MANTENIMIENTO

CORRECTIVO Y PREVENTIVO CON SELECCIÓN DE EDAD... 311

12.5 CICLO DEL SISTEMA EN RÉGIMEN PERMANENTE. MANTENIMIENTO

CORRECTIVO Y PREVENTIVO CON SELECCIÓN DE EDAD... 314

12.6 CICLO DEL RÉGIMEN PERMANENTE... 316

12.7 ACTUALIZACIÓN DEL SISTEMA DESPUÉS DEL MANTENIMIENTO... 317

12.8 DIAGRAMA DE TRANSICIÓN DE ESTADOS INCLUYENDO

PROBABILIDADES... 321 13.1 PROCESO DE TRANSICIÓN DEL SISTEMA... 327

13.2 SECUENCIA DE CÁLCULO PARA EL COSTE ACUMULADO TOTAL,

Y SU RELACIÓN CON LOS PASOS DE TIEMPO DEL SISTEMA

(CON INDEPENDENCIA DEL ESTADO) ... 329

13.3 MODELO BÁSICO... 330 13.4 DOS ESTADOS OPERATIVOS... 331

13.5 CONSIDERANDO MANTENIMIENTO PREVENTIVO... 331 A.1 INTRODUCCIÓN Y MODIFICACIÓN DE DATOS SOBRE MÁQUINAS.... 393

A.2 FORMATO DEOTDESINFOMAN 3.0 ... 394 A.3 FORMATO DEOTCÍCLICA DESINFOMAN 3.0... 395

A.4 ANÁLISIS DE SÍNTOMAS Y CAUSAS... 397 A.5 EVOLUCIÓN DE COSTES... 399

A.6 ANÁLISISABCDE COSTES... 400 A.7 ANÁLISIS DEL TIEMPO MEDIO ENTRE FALLOS... 401

A.8 GESTIÓN DE ALBARANES DE ENTREGA DE PROVEEDORES... 403 B.1 NÚMERO DE OCURRENCIAS EN FUNCIÓN AL TIEMPO... 405

B.2 DIAGRAMA DE TRANSICIÓN ENTRE ESTADOS... 407 Lista de figuras

(28)

(29)

1.1 GASTOS ESTIMADOS DE MANTENIMIENTO ENESPAÑA ... 4

3.1 CLASIFICACIÓN PROPUESTA DE TÉCNICAS DE INGENIERÍA

4.1 EL CICLO DE VIDA DE UNA OPERACIÓN GENÉRICA

5.1 TABLA CON EJEMPLOS DE FRECUENCIAS CARACTERÍSTICAS

EN RODAMIENTOS DE BOLAS Y RODILLOS... 88 5.2 VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS TRANSDUCTORES

DE DESPLAZAMIENTO... 92

5.3 VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS TRANSDUCTORES

SÍSMICOS DE VELOCIDAD... 92

5.4 VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS TRANSDUCTORES

PIEZOELÉCTRICOS... 93

5.5 VALORES DE EMISIVIDAD... 108

5.6 ACCIONES SUGERIDAS SOBRE INSPECCIONES ELÉCTRICAS

CON TERMOGRAFÍA INFRARROJA... 112 5.7 COMPARATIVA DE TÉCNICASEND... 116 6.1 HOJA RESUMEN DE UN ESTUDIOAMFE/AMFEC... 127 6.2 HOJA DE IMPRESIÓN DEL ESTUDIOAMFE/AMFEC

PARA UN MOTOR DIESEL... 136

6.3 PALABRAS GUÍA UTILIZADAS EN EL MÉTODOHAZOP ... 139

6.4 TABLA RESUMENHAZOP-BOMBEO ENTRE DEPÓSITOS.

PARÁMETRO CAUDAL... 141

6.5 HOJA RESUMEN ESTUDIOHAZOPPARA SISTEMAS

DE CONTROL POR ORDENADOR... 141

6.6 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS SOBRE CONSTRUCCIÓN

DE ÁRBOLES DE FALLOS SEGÚN LA METODOLOGÍA EMPLEADA... 145

7.1 EQUIPOS PRINCIPALES DE LA PLANTA DE FUNDICIÓN DE ACERO... 171

(30)

7.2 FUNCIONES Y FALLOS FUNCIONALES DE LOS ELEMENTOS

DEL HORNO... 173

7.3 ANÁLISIS DEL MODO DE FALLO Y SUS EFECTOS... 174

7.4 MANTENIMIENTO PROPUESTO PARA LOS FALLOS MÁS IMPORTANTES... 175 8.1 CUADRO DE TIEMPOS DE PRODUCCIÓN SEGÚN ELTPM ... 189

8.2 RESULTADO DE LA CÉLULA DE FABRICACIÓN EN LAS CUATRO

SEMANAS... 192

8.3 CUADRO RESUMEN DE TIEMPOS DEL EJEMPLO... 193

9.1 TABLA CON LOS DATOS Y RESULTADOS DEL EJEMPLO... 213

9.2 CORRELACIÓN ENTRE VALORES DE CALIDAD DE SERVICIO

Y FACTOR DE SEGURIDAD... 217 9.3 POLÍTICAS DE CONTROL DE INVENTARIOS... 218

9.4 ACUERDOS DE NIVEL DE SERVICIO CON PROVEEDORES... 231

9.5 ACUERDOS DE NIVEL DE SERVICIO ENTRE MANTENIMIENTO

Y OPERACIÓN... 232

10.1 DISTRIBUCIÓN DE FALLOS DE LAS CORREAS Y SU COSTE... 241

10.2 NÚMERO DE FALLOS Y TIEMPO DE VIDA DE LA CORREA... 241

10.3 PROBABILIDADES DE FALLO... 242

10.4 HORAS A LAS QUE SE PRODUCEN LOS PRIMEROS FALLOS

EN LAS CORREAS... 249

10.5 HORAS DE FUNCIONAMIENTO SIN FALLO DE LAS CORREAS

AL FINAL DEL TERCER MES... 249

10.6 FALLOS ORDENADOS CRONOLÓGICAMENTE... 250

10.7 TIEMPOS DE FUNCIONAMIENTO INCLUYENDO LOS ELEMENTOS

TRUNCADOS... 252

10.8 PREPARACIÓN DE DATOS PARA SU REPRESENTACIÓN GRÁFICA... 253

10.9 DATOS PARA γ =75 ... 256

10.10 EJEMPLO DE LISTADO DE FALLOS EN CAMISAS DEL SISTEMA

GMAODE LA MINA... 260 10.11 HORAS DEL MOTOR PARA LOS FALLOS EN CAMISAS POR MOTOR

Y POSICIÓN... 262

10.12 HORAS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS Y PORCENTAJE

AL FINALIZAR EL EXPERIMENTO... 262 10.13 PREPARACIÓN DE LOS DATOS DE FALLO Y CENSURADOS... 263

10.14 CÁLCULO DE LA FUNCIÓN DE DISTRIBUCIÓN EXPERIMENTAL MEDIANTE RANGO DE MEDIANAS INCLUYENDO LA TOTALIDAD

DE DATOS CENSURADOS... 264 XXXIV Ingeniería de mantenimiento

(31)

10.15 PREPARACIÓN DE DATOS PARA LA REPRESENTACIÓN GRÁFICA... 266

10.16 PREPARACIÓN DE DATOS PARA LA REPRESENTACIÓN GRÁFICA... 268

10.17 APLICACIÓN MÉTODO DE RANGOS MEDIANOS A LA CAMISAA2 ... 269

10.18 DATOS PARA LA REPRESENTACIÓN GRÁFICA Y AJUSTE

DE PARÁMETROS... 270

10.19 DATOS PARA LA REPRESENTACIÓN GRÁFICA Y AJUSTE

DE PARÁMETROS CONγ = 1 277 HORAS... 271

10.20 RESUMEN DE RESULTADOS OBTENIDOS DEL ESTUDIO

DE CAMISAS... 272

12.1 PROBABILIDADES ABSOLUTAS DE FALLO DE EQUIPOS DE BOMBEO... 301

12.2 OBTENCIÓN DE LAS PROBABILIDADES INSTANTÁNEAS DE FALLO.... 301

12.3 DISTRIBUCIÓN DE FALLOS DE LAS CORREAS Y SU COSTE... 305

12.4 PROBABILIDADES DE FALLO... 306

13.1 SUMARIO DE MODELOS SEMIMARKOVIANOS Y DATOS NECESARIOS

EN LOS MISMOS... 337

13.2 ESTRATEGIA ÓPTIMA Y COSTES/RETORNOS PARA EL ESCENARIO1 .... 338

13.5 ESTRATEGIA ÓPTIMA Y COSTES/RETORNOS PARA EL ESCENARIO2,

Y3ESTADOS... 340

13.6 ESTRATEGIA ÓPTIMA Y COSTES/RETORNOS PARA EL ESCENARIO1,

Y4ESTADOS... 341

13.7 ESTRATEGIA ÓPTIMA Y COSTES/RETORNOS. ESCENARIO2,

Y4ESTADOS... 342

13.8 SUMARIO DE LAS FUENTES DE DATOS DE LOS MODELOS... 342

14.1 SUMARIO DE INDICADORES DE RENDIMIENTO PROPUESTOS

DE SISTEMASGMAO ... 352

PARA ELRCM... 355

PARA ELTPM ... 356

14.4 SUMARIO DE INDICADORES DE RENDIMIENTO PROPUESTOS PARA

LAS TÉCNICAS DE GESTIÓN DE MATERIALES DE MANTENIMIENTO... 358

14.5 SUMARIO DE INDICADORES DE RENDIMIENTO PROPUESTOS PARA EL MANTENIMIENTO SOBRE CONDICIÓN Y PARA

ACTIVIDADES DE ANÁLISIS Y DE MODELADO... 360

15.1 NORMAS DE MANTENIMIENTO DEIEC ... 370 XXXV Lista de tablas

(32)

XXXVI Ingeniería de mantenimiento

15.2 NORMAS DE MANTENIMIENTO DEAFNOR... 371

15.3 NORMAS DE MANTENIMIENTO DEBSI ... 372

15.4 NORMAS DE MANTENIMIENTO DEDIN ... 373

15.5 NORMAS DE MANTENIMIENTO DEON... 374

15.6 NORMAS DE MANTENIMIENTO DEUNI ... 374

15.7 RESUMEN DE NORMAS DE MANTENIMIENTO ANTES

DE LA PUBLICACIÓN DE LAS NORMAS DELCEN ... 377

15.8 GRUPOS DE TRABAJO EUROPEOS DELCEN/TC 319

(33)

P

ARTE

1 I

NTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA

DE MANTENIMIENTO

(34)

(35)

1.1 L

A IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO EN NUESTROS DÍAS

Como es conocido, por mantenimiento se entiende (UNE-EN 13306:2002) una combinación de todas las acciones técnicas, administrativas y de gestión durante el ciclo de vida de un elemento, destinadas a conservarlo o devolverlo a un estado en el cual puede desarrollar una función requerida.

De acuerdo con el último informe quinquenal de la Asociación Española de Man-tenimiento (AEM, 2000), el coste directo de este conjunto de actividades en Espa-ña (en concreto se estima en el citado informe el número de recursos destinados por empresas, entidades, administraciones públicas y particulares a la compra de recam-bios, repuestos y accesorios, al pago de los trabajos contratados a terceros –materia-les y mano de obra– originados por la reparación de averías, desgastes y roturas, y a la retribución del personal de plantilla de las empresas o entidades, dedicado a rea-lizar su propio mantenimiento) fue de 9 300 000 millones de pesetas (55 894 millo-nes de euros) en el año 2000, lo que supone aproximadamente un 9,4% del Pro-ducto Interior Bruto del año en cuestión. Costes directos que se distribuyen conforme a la tabla 1.1. incluida en el mismo informe.

Obviamente, los costes indirectos del mantenimiento, es decir, aquellos resultados que se producen en empresas y entidades, medidos como ahorros o incrementos de costes de operación a consecuencia de la buena o mala gestión del mantenimiento, exceden a buen seguro los datos ofrecidos con anterioridad. Sin embargo, tal y como se indica en el informe de la AEM, son datos difícilmente cuantificables, de manera que los costes directos de mantenimiento son quizás la única variable susceptible de ser cuantificada con razonable fiabilidad.

1

C

APÍTULO

1

(36)

La magnitud de estos valores da una clara idea de la importancia del mantenimien-to en nuestra sociedad actual, de lo fundamental que puede resultar para un país como el nuestro el que exista una mayor cultura de mantenimiento a todos los nive-les y en todos los ámbitos. Estos valores justifican, por tanto, la inversión que poda-mos hacer, en el mundo de la ingeniería, para el desarrollo de metodologías, técni-cas, modelos y herramientas en general, que nos permitan mejorar la eficacia y eficiencia cotidianas en la gestión del mantenimiento.

1.2 E

NFOQUE DE ESTE TRABAJO

Existen distintos enfoques que tradicionalmente se adoptan para intentar mejorar la gestión del mantenimiento en las empresas. En muchas ocasiones, la gerencia de la empresa decide optar por políticas similares a las de las empresas del sector. Se trata de realizar “copias” de políticas de mantenimiento (esto se conoce también como benchmarking) a intervalos regulares de tiempo. Se persigue con ello evitar quedar atrapado en determinados modos de pensamiento y actuación en la gestión. Las empresas que siguen esta práctica se sitúan a remolque de aquellas tecnológicamen-te más avanzadas. Está claro que la opción por una política de estecnológicamen-te tipo genera poco ímpetu para el desarrollo de una gestión competitiva, aquella propia de una empre-sa que quiere ser líder en su mercado.

4 Ingeniería de mantenimiento

SECTORES • Sector Primario

Agricultura, pesca, ganadería, forestal

• Sector Secundario

Industria, construcción

• Sector Terciario

Comercio, servicios, transportes, comunicaciones

• Sector Público

Administración central, Comunidades Autónomas, Seguridad Social, corporaciones locales

• Sector Privado

Particulares en viviendas, enseres y vehículos

TOTAL MILLONES DE PESETAS 290 000 3 250 000 1 240 000 910 000 3 610 000 9 300 000 DISTRIBUCIÓN% 3,1 35,0 13,3 9,8 38,8 100,0

(37)

Otro enfoque típico que se ha seguido en determinadas empresas es ir impulsando proyectos puntuales dentro del área de mantenimiento. Conforme aparecen dife-rentes “siglas”, que caracterizan distintas metodologías de mantenimiento, la geren-cia realiza una apuesta por alguna de ellas, asumiendo que supondrá un cambio en la forma de hacer las cosas, suponiendo una repercusión favorable a corto plazo en los resultados empresariales. Este tipo de actuaciones son muy valiosas bajo deter-minados aspectos, pero tienen el riesgo de ocasionar el apego de los gestores de man-tenimiento a eslóganes y tendencias eventuales. El resultado puede ser la pérdida de orientación del mantenimiento respecto a los objetivos fundamentales del negocio. Es común también creer encontrar en la consultoría externa la solución a los múlti-ples problemas que se derivan de la gestión y la ingeniería del mantenimiento. Se declina en muchos casos la opción sobre la paternidad del know-how de la gestión, que se confía a la empresa consultora, en otros esta paternidad es compartida. En la implementación de políticas cruciales para la empresa, y salvo que exista alguna impli-cación especial por parte de la consultora, es difícil conseguir mediante agentes exter-nos el apoyo suficiente. Este es el caso, por ejemplo, de la implantación de los nue-vos sistemas de gestión del mantenimiento asistido por ordenador (GMAO), para lo cual se necesita el conocimiento de aspectos íntimos de la empresa, que ayuden a encontrar soluciones adecuadas a la misma.

Pues bien, frente a los enfoque anteriores, este libro presenta una nueva forma de abordar la problemática del mantenimiento. Este es un campo donde el hecho de que cada ambiente industrial es único se convierte en fundamental, y donde ningún conjunto general de procedimientos funciona en todo tipo de condiciones. Es por esto, que los gestores futuros del mantenimiento en las distintas empresas y organi-zaciones de todo tipo tendrán que apoyarse en métodos y técnicas que les ayuden a comprender cada día más su sistema, a encontrar los puntos críticos, a buscar solu-ciones creativas y a obtener una mejora continua dentro de una organización que debe tener capacidad para aprender.

Este libro pone énfasis en un enfoque a largo plazo, en la ingeniería del mantenimiento como herramienta de soporte a distintos principios generales de la gestión del mante-nimiento. Con esto pretende sobrepasar el enfoque a corto plazo, inherente a la utili-zación puntual de metodologías ocultas detrás de siglas. Se tratará de ofrecer una ayu-da para facilitar la comprensión y resolución de problemas de mantenimiento, mediante la presentación de una serie de conocimientos y técnicas que permitirán utilizar el saber científico para la mejora del mantenimiento en sistemas de alta complejidad.

Este libro es de un alto contenido técnico, ha de ser así para permitir el desarrollo de la intuición para jugar con las variables de los sistemas complejos, así como con las relaciones entre ellas que aparecen en los modelos matemáticos que utilizaremos. 5 Introducción

(38)

Podemos concluir diciendo que el futuro ingeniero de mantenimiento en nuestras empresas, deberá conocer los métodos y técnicas básicos de esta disciplina, tener intuición para identificar los puntos claves, evaluar el impacto de los cambios a rea-lizar y tener capacidad para proyectar los esfuerzos de mejora. El enfoque sistémico que se adopta en este libro ayudará también a la síntesis y al logro de una perspecti-va global en el tratamiento de los problemas.

1.3 P

ROYECTANDO SISTEMAS DE PRODUCCIÓN EFICACES

Un sistema de producción es eficaz1_{(CEI 50(191):1990) cuando demuestra su}

apti-tud para responder a una demanda de servicio de unas características cuantitativas dadas. La eficacia de un sistema productivo (figura 1.1) dependerá de su capacidad y de su disponibilidad.

6 Ingeniería de mantenimiento

Eficacia del sistema productivo

Capacidad Disponibilidad

FIGURA1.1 LA EFICACIA DEL SISTEMA DE PRODUCCIÓN Y SUS COMPONENTES

La capacidad del sistema productivo es su aptitud, en condiciones internas dadas (por ejemplo, con cualquier combinación de equipos en diferentes estados de funciona-miento posible, averiados o no), para responder a una demanda de servicio de unas determinadas características cuantitativas. Mientras que la disponibilidad del sistema de producción será la aptitud del mismo para estar en situación de realizar una

fun-1_{La norma básica consultada para esta sección es la CEI 50(191):1990. Esta norma ofrece un amplio}

vocabulario sobre terminología de mantenimiento y está enfocada a la seguridad de funcionamiento y a la calidad de servicio. Esta norma fue tomada como base para el desarrollo de la nueva normativa euro-pea UNE-EN 13306:2001. Sin embargo hay que señalar que los contenidos de ambas normas no son los mismos, ni en número de términos definidos, ni tampoco en lo que se refiere a las propias defini-ciones, como en ocasiones haremos constar a continuación.

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ción requerida en condiciones dadas en un instante dado, o durante un intervalo de tiempo dado, suponiendo que se proporcionan los medios exteriores necesarios. El término “seguridad de funcionamiento” (en inglés dependability) expresa un con-cepto general, sin carácter cuantitativo, que engloba al conjunto de propiedades uti-lizadas para describir la disponibilidad de un sistema de producción y los factores que la condicionan (figura 1.2): fiabilidad, mantenibilidad y logística de manteni-miento2_{. Como se describe a continuación, el mantenimiento incide en cada uno de}

estos factores.

En primer lugar, la fiabilidad se define como la aptitud de un elemento para realizar una función requerida, en unas condiciones determinadas de empleo y manteni-miento, durante un intervalo de tiempo dado. Esto significa que sin un adecuado mantenimiento, las previsiones de fiabilidad de los equipos no se cumplen. Cir-cunstancia que muchas veces no es tenida en cuenta en la industria. En ocasiones se adquieren equipos para trabajar en condiciones duras de operación, con la confian-za de que la fiabilidad que asegura su fabricante garanticonfian-zará un mejor resultado en la disponibilidad de los mismos. Curiosamente, en muchos casos, los equipos teóri-camente más fiables ofrecen un resultado parecido a los equipos reemplazados, ni mucho menos cercano a lo que cabía esperar teniendo en cuenta la información ofre-cida por el fabricante. Si el mantenimiento de los equipos no era y continúa sin ser el adecuado, si se persiste en hacer las cosas mal, la disponibilidad esperada estará siempre amenazada.

En segundo lugar, la mantenibilidad de un elemento se define como su aptitud, en condiciones dadas de utilización, para ser mantenido o restituido, a un estado en el 7 Introducción

Disponibilidad del sistema

Fiabilidad Mantenibilidad Logística de mantenimiento

FIGURA1.2 FACTORES QUE CONDICIONAN LA DISPONIBILIDAD DE UN SISTEMA

2

En la nueva norma UNE-EN 13306:2001 el término “logística de mantenimiento” se ha sustituido por el de “soporte del mantenimiento”, que se define como los recursos, servicios y gestión necesarios para ejecutar el mantenimiento.

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que pueda realizar una función requerida. Siempre y cuando, de igual forma, su man-tenimiento se lleve a cabo en condiciones dadas, y utilizando procedimientos y medios establecidos. Un ejemplo simple lo tenemos en la accesibilidad y facilidad para el diagnóstico en determinados equipos industriales cuyas condiciones de limpieza y mantenimiento no son las adecuadas. En aquellos casos en que la suciedad y la acu-mulación de polvo o barro son importantes, los tiempos de diagnóstico se multipli-can, los problemas se complican a la hora de ser resueltos, suelen además provocar-se nuevos problemas intentando solventar los antiguos, etc.

Mientras que fiabilidad y mantenibilidad hacen referencia a aptitudes propias de ele-mentos o de sistemas, inherentes a los mismos, la logística de mantenimiento tiene que ver con aspectos organizativos, es la aptitud de una organización de mantenimiento, en unas condiciones dadas, para proporcionar sobre demanda los medios necesarios para mantener un elemento conforme a una política de mantenimiento dada. Las anteriores definiciones nos enseñan cómo el mantenimiento condiciona la efi-cacia de los sistemas productivos y debe considerarse por tanto como un aspecto estratégico, crucial para la obtención de una ventaja competitiva de la empresa, de los productos y servicios por ella suministrados. Además, estas definiciones nos ense-ñan igualmente la importancia de la consideración del mantenimiento de un ele-mento, no sólo en su fase de operación, sino fundamentalmente en la fase de pre-paración del mismo (concepto, diseño, fabricación, montaje y puesta a punto), en la cual se condicionan su fiabilidad y mantenibilidad, y por tanto se compromete la gran mayoría del coste de su ciclo de vida.

1.4 D

IRECCIÓN DE OPERACIONES

,

GESTIÓN E INGENIERÍA DEL MANTENIMIENTO

Centrándonos ahora en la fase operativa de los equipos, veremos a continuación el papel de la moderna ingeniería del mantenimiento en este período del ciclo de vida de los mismos, y su relación con la dirección de operaciones.

La función de producción3_{se conoce también como función operativa y la gestión}

de la producción se denomina entonces gestión o dirección de operaciones, que se 8 Ingeniería de mantenimiento

3_{La producción (Companys, 1989) es la transformación de un bien o servicio en otros bienes o}

servi-cios. Los últimos son los productos que la organización vende o distribuye y los primeros son los fac-tores de producción, recursos adquiridos por la organización o suministrados a la misma. Esta creación está motivada por el hecho de que “los productos tienen más utilidad” que los factores.

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orienta a la utilización más económica de unos medios por unos empleados u ope-rarios, con la finalidad de la transformación de unos materiales en producto o la rea-lización de unos servicios.

La dirección de operaciones se lleva a cabo en la práctica mediante la interacción de distintos subsistemas (figura 1.3) que componen el sistema productivo. Por lo gene-ral, pueden distinguirse en la empresa los siguientes subsistemas:

• Subsistema de planificación. Encargado fundamentalmente de la previsión de la demanda y del establecimiento de los planes de producción a medio y largo plazo, es decir, las cantidades de cada artículo a producir en cada período de tiempo duran-te un deduran-terminado horizonduran-te de planificación. Para ello en esduran-te subsisduran-tema se con-trastan las previsiones de la demanda con las limitaciones de capacidad existentes, con los niveles de inventarios disponibles y con las políticas de servicio al cliente. • Subsistema de programación. Este subsistema transforma el plan de producción,

resul-tado del proceso de planificación, en un programa diario de producción, mucho más detallado en el tiempo y en las cantidades a producir. Se trata en definitiva de asignar órdenes de producción pendientes a centros de trabajo concretos, en períodos de tiempo determinados. La necesidad de programación aumenta cuando la diversidad de artículos ofrecidos por la empresa crece.

• Subsistema de seguimiento y control. Este subsistema tiene como función principal supervisar y asegurar que las previsiones establecidas en los programas de pro-ducción se cumplan en la ejecución real de los mismos. Se trata básicamente de hacer un seguimiento detallado de las órdenes de producción y corrección de las desviaciones que puedan surgir, y de controlar los niveles de inventario y movi-mientos de material a través de todo el sistema logístico de la empresa.

• Subsistema de costes. Cuyo propósito es la determinación del coste de cada uno de los productos y servicios, valorando los distintos factores productivos que inter-vienen en la consecución de los mismos y asegurando que se cumplen con las pre-visiones, o se eliminan las desviaciones, respecto al estándar establecido.

9 Introducción

Dirección de operaciones

Planificación Programación Costes Seguimiento y control

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Dentro de cada uno de estos subsistemas se utilizan distintos métodos que ayudan en los distintos procesos de toma de decisiones que tienen lugar. Este es el caso, por ejemplo, de las técnicas de programación matemática utilizadas en el subsistema de planificación, o de los métodos y algoritmos de secuenciación de operaciones en máquinas dentro del subsistema de programación, de las técnicas ABC (Activity Based Costing, Sistemas de Costes Basados en Actividades) utilizadas en el subsiste-ma de costes, o de las técnicas CPM (Critical Path Method, Método del Camino Crí-tico) dentro del subsistema de seguimiento y control.

A su vez, el desarrollo de los modernos sistemas de producción exige unos avan-zados conocimientos tecnológicos en aspectos relacionados, por ejemplo, con la ingeniería de procesos o con los sistemas de comunicaciones. Es decir, las necesi-dades actuales de la función producción en la empresa exceden en contenido y conocimientos a aquellos que incluimos dentro de lo que hemos denominado dirección de operaciones. Requieren de soluciones de ingeniería específicas para la reso-lución de problemas técnicos ligados a los sistemas físicos (ver en figura 1.4, la ingeniería de fabricación).

La gestión del mantenimiento, al igual que sucedía con la dirección de operaciones, se orienta a la utilización más económica de unos medios por parte de unos empleados u operarios, con la finalidad ahora de conservar y/o restituir los equipos de produc-ción a unas condiciones que les permitan cumplir con una funproduc-ción requerida.

En la práctica, la gestión del mantenimiento se implementa de forma idéntica a la dirección de operaciones, pues la gestión del mantenimiento forma parte de la direc-10 Ingeniería de mantenimiento

Dirección de operaciones

Mantenimiento Fabricación

Ingeniería del mantenimiento, diseño del matenimiento y técnicas para su mejora continua

Ingeniería de fabricación, diseño de productos y procesos productivos Gestión de producción y mantenimiento Gestión de la producción Gestión del mantenimiento

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ción de operaciones. Sin embargo, utiliza una serie de métodos y técnicas específi-cos para la resolución de problemas muy concretos, ligados por completo al proce-so de toma de decisiones en mantenimiento. Estos métodos y técnicas intentan reco-ger y tratar convenientemente la complejidad del problema, ofrecer a los gestores de mantenimiento soluciones para priorizar y enfrentarse a los problemas, fórmulas para encontrar más fácilmente respuestas a los mismos. En los siguientes párrafos hemos recogido testimonios que abundan en la necesidad de una mayor ordenación de estos métodos y técnicas específicos del mantenimiento.

Vagliasindi (1989) señala cómo para realizar el conjunto de actividades que com-ponen la gestión del mantenimiento no es fácil encontrar en la empresa los proce-dimientos y sistemas de ayuda a la toma de decisiones que faciliten el proceso de mejora continua. Este autor destaca cómo normalmente existe una gran diversifica-ción de los problemas a resolver por el gestor de mantenimiento, incluso en com-pañías pertenecientes al mismo sector productivo, lo cual dificulta el diseño de una metodología operativa de aplicación general.

Hipking (2000) presenta una lista de las barreras más importantes en la implementa-ción adecuada de sistemas para la gestión de mantenimiento. La lista es el resultado de encuestas pasadas a gestores, supervisores y operadores de mantenimiento en distin-tas empresas, quienes indican que la falta de conocimiento de la planta y de los proce-sos que en ella tienen lugar es la principal limitación para la gestión adecuada del man-tenimiento. En segundo lugar se coloca la ausencia de datos históricos del funcionamiento y mantenimiento de la planta. En tercer lugar se sitúa la falta de apo-yo de la alta dirección y a continuación el miedo a las paradas del proceso de produc-ción para la realizaproduc-ción de actividades de mantenimiento. Sus conclusiones tienen que ver con la necesidad de que la alta dirección de la empresa estudie mejor cómo apoyar al proceso de toma de decisiones en mantenimiento, de que se cuantifiquen mejor los objetivos de cada política y los resultados de las mismas, de que se formule de forma más clara la metodología de gestión. Un último postulado del estudio aconseja que estas iniciativas se realicen por separado, llamando la atención sobre las mismas, y no conjuntamente con otras medidas de mejora que podrían restarles protagonismo. Jonsson (2000) comenta igualmente la ausencia clara de configuraciones adecuadas para la gestión del mantenimiento en la industria, configuraciones que ayuden a entender las verdaderas dimensiones de la función de mantenimiento. Señala cómo investigaciones sucesivas (Wireman, 1990; Jonsson, 2000) muestran que el mante-nimiento se encuentra aún en una fase de subdesarrollo en un tanto por ciento impor-tante de compañías manufactureras.

Para dar respuesta a todo lo anterior, podemos decir que en los últimos años se pro-duce un gran avance en una serie de tecnologías específicas de mantenimiento en 11 Introducción

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distintos apartados (en aspectos relacionados, por ejemplo, con los sistemas de moni-torización y conocimiento de la condición, con los sistemas de protección y control, con técnicas de ayuda al diagnóstico, con técnicas de automantenimiento, etc.), sepa-rados de aquellos que tradicionalmente se incluyen dentro de la dirección de opera-ciones y de la ingeniería de fabricación y que han cobrado una personalidad propia. El resultado de lo anterior es lo que hoy conocemos como ingeniería del manteni-miento (figura 1.4).

Si bien la ingeniería y la gestión del mantenimiento tienen objetivos o metas simila-res (por ejemplo, y durante un cierto período del ciclo de vida de una empsimila-resa, uno de ellos podría ser la consecución de una disponibilidad dada de los equipos a un mínimo coste), es importante constatar que el entorno en el que ambas operan difie-re notablemente (Dhillon, 2002). De manera más específica, la ingeniería del man-tenimiento es una función analítica, cuyo desarrollo debe de ser por tanto metódi-co y dotado de una alta premeditación. Por el metódi-contrario, la gestión del mantenimiento se realiza normalmente en circunstancias adversas y con alto nivel de estrés, tenien-do como objetivo prioritario la inmediata restitución de los equipos a sus condicio-nes de operación, utilizando para ello los recursos disponibles.

Para finalizar esta sección, según el informe AMPC 706-132 (1075), la ingeniería del mantenimiento debe contribuir al logro de los siguientes objetivos:

• Mejorar las operaciones de mantenimiento.

• Reducir la cantidad y frecuencia de mantenimiento. • Reducir los efectos de la complejidad de los sistemas.

• Reducir el nivel de especialización técnica en mantenimiento requerido al personal. • Reducir la cantidad de aprovisionamientos.

• Optimización de la frecuencia y cantidad de mantenimiento preventivo a realizar. • Mejorar y asegurar la máxima utilización de las instalaciones de mantenimiento. • Mejorar la organización de mantenimiento.

1.5 E

L INGENIERO DE MANTENIMIENTO

Desde hace más de una década, el ingeniero de mantenimiento se ha convertido en una figura fundamental del mantenimiento moderno. Según Furlanetto (1991), las funciones del ingeniero de mantenimiento actual pueden sintetizarse en los dos siguientes apartados: