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mantenimiento
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25/04/2016
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Universidad Nacional de Loja Ingeniería Electromecánica
Profesor: José Fabricio Cuenca G. [email protected]
MANTENIMIENTO Y SEGURIDAD INDUSTRIAL
Universidad Nacional de Loja Ingeniería Electromecánica
Profesor: José Fabricio Cuenca G. [email protected]
Fundamentos de Ingeniería del Mantenimiento Industrial
1. Introducción al mantenimiento1. Definición
2. Objetivos del Mantenimiento
3. Historia del Mantenimiento
4. Organización del Mantenimiento
5. Evolución del Mantenimiento
6. El técnico de Mantenimiento
7. Metodología de Mantenimiento
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Universidad Nacional de Loja Ingeniería Electromecánica
Profesor: José Fabricio Cuenca G. [email protected]
Definición
“Conjunto de acciones y técnicas que permiten conservar orestablecer un equipo a un estado específico y asegurar undeterminado servicio con un costo mínimo y máxima seguridad.”
El Mantenimiento es la “medicina de las máquinas”.
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Profesor: José Fabricio Cuenca G. [email protected]
Objetivos del Mantenimiento
Mantenimiento = Servicio
Los objetivos Empresa, son los objetivos del Mantenimiento
F. Monchy: “Sea cual sea la importancia del Mantenimiento éste no es el objeto sino un medio para ayudar a producir...”.
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Universidad Nacional de Loja Ingeniería Electromecánica
Profesor: José Fabricio Cuenca G. [email protected]
Objetivos del Mantenimiento
La optimización del Mantenimiento está función de los objetivos dela empresa, teniendo en cuenta los siguientes factores:
1. Factor económico: costes de fallo, de pérdidas de producción, pérdidas de calidad y rechazos, economía de energía, etc.
2. Factor humano: condiciones de trabajo, seguridad, etc.
3. Factor técnico: fiabilidad, disponibilidad, durabilidad, mantenibilidad, calidad, etc.
4. Factor “conocimientos” de la empresa (tecnificación propia)
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Universidad Nacional de Loja Ingeniería Electromecánica
Profesor: José Fabricio Cuenca G. [email protected]
Objetivos del Mantenimiento
Consecución de un determinado número de horas disponibles defuncionamiento de la planta, instalación, máquina o equipo, encondiciones de calidad de fabricación o servicio exigible con elmínimo costo y el máximo de seguridad para el personal y lasinstalaciones.
Cómo medir el cumplimiento del objetivo?
1. Horas de funcionamiento (disponibilidad, mantenibilidad)
2. Calidad de producto o servicio
3. Costo integral
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Universidad Nacional de Loja Ingeniería Electromecánica
Profesor: José Fabricio Cuenca G. [email protected]
Objetivos del Mantenimiento
Consecución de un determinado número de horas disponibles defuncionamiento de la planta, instalación, máquina o equipo, encondiciones de calidad de fabricación o servicio exigible con elmínimo costo y el máximo de seguridad para el personal y lasinstalaciones.
Cómo medir el cumplimiento del objetivo?
4. Seguridad:
If = nº de accidentes / 10^6 horas trabajadas >> FRECUENCIA
Ig =días de baja/ 10^3 horas trabajadas >>> GRAVEDAD
5. Rendimiento energético
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Objetivos del Mantenimiento
El mantenimiento debe comenzar en el momento de la concepciónde la máquina, ahí ya se definen:
Mantenibilidad (aptitud de ser mantenida)
Fiabilidad y disponibilidad (aptitud de ser “operacional”)
Durabilidad (previsión de vida)
Mantenimiento por tanto debe:Participar en la selección y compra
Participar en la instalación y puesta en marcha
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Objetivos del Mantenimiento
Y su misión será:Vigilancia permanente o periódica
Arreglo y reparaciones
Acciones preventivas
Con la correspondiente toma y tratamiento de la información
Finalmente mantenimiento participa en la determinación del momento de cese de los cuidados a la máquina y elección de su reemplazo.
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Profesor: José Fabricio Cuenca G. [email protected]
Objetivos del Mantenimiento
Como resumen:
El conocimiento del material, de sus degradaciones y desviaciones recogidas día a día, permite correcciones, mejoras y, en el plano económico, optimizaciones que tienen como objetivo reducir al mínimo el siguiente cociente:
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𝐺𝑎𝑠𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 + 𝐺𝑎𝑠𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑓𝑜𝑟𝑡𝑢𝑖𝑡𝑎
𝐵𝑒𝑛𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜
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Historia del Mantenimiento
1. Artesanía: Propio usuario
2. Maquinismo: Reparación de máquinas (no mantenimiento) propio operario.
Calderas: Talleres especializados
Instalaciones eléctricas: Dpto. interno
3. Mantenimiento: 1925, industria americana. Planificación de reparaciones (Mantenimiento Preventivo)
4. II Guerra Mundial: Mantenimiento a cualquier costo
5. 60: Electrónica, Aeronáutica, Espacial: Inspecciones de parámetros (Mantenimiento Predictivo)
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Historia del Mantenimiento
6. 70: Crisis energética: Optimización técnico-económica del mantenimiento
7. 80: Tecnificación del mantenimiento: equipos electrónicos de control, informatización, Base de datos, Sistemas expertos, etc.
8. 90: Monitorización “on line”: Acceso general de las PYMES a las técnicas de monitorizado
9. 00: TPM, RCM : Metodologías de mejora de la gestión del mantenimiento
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Organización del Mantenimiento
Según características de la empresaTipo de empresa o instalaciónRégimen de producción
Distribución e implantaciónNormativa legalUbicación geográfica
Tecnología y grado de automatización
Estado de los equipos y maquinaria
Disponibilidad de mediosFormación del personal
Política de personalAntecedentes y futuro de la actividad productiva
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Tipo de jornada y tiempo disponible para mantenimiento
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Jornada
SIMPLE
8 h x 5 días
10 h x 5 días
12 h x 5 días
Tiempo dispon. Mantenimiento Empresas
16 h/día + 2 días/semana = 128 horas
14 h/día + 2 días/semana = 118 horas
12 h/día + 2 días/semana = 108 horas
Talleres,
Empresas peq.
Empresas
Servicios
Tipo
1
2
3
Servicio
40
50
60
DOBLE
2 x 8 h x 5 días
2 x 8 h x 6 días
2 x 8 h x 7 días
8 h/día + 2 días/semana = 88 horas
8 h/día + 1 día/semana = 72 horas
8 h/día = 56 horas
Sidometalurgía
Constructoras
Obras Públicas
P. semicontinua
4
5
6
80
96
112
TRIPLE
24 h x 5 días
24 h x 6 días
24 h x 7 días
2 días/semana = 48 horas
1 día/semana = 24 horas
Paradas acordadas
P. Continuos,
P. Químicas,
Refinerias, Altos
Hornos, Gas,
Hospitales
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8
9
120
144
168
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Profesor: José Fabricio Cuenca G. [email protected]
Organización del Mantenimiento
Según el tamaño de la empresa
Artesanía: operario
Pequeña: Parte de producción
Mediana: Departamento de mantenimiento
Grande: Dirección de Mantenimiento
Complejo Industrial: Jefatura de Mantenimiento
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PRODUCCIÓN 1 PRODUCCIÓN 2 MANTENIMIENTO
PRODUCCIÓN
DIRECCIÓN
PRODUCCIÓN 1 PRODUCCIÓN 2
PRODUCCIÓN MANTENIMIENTO
DIRECCIÓN TÉCNICA
PRODUCCIÓN MANTENIMIENTO
D. TÉCNICA MANTENIMIENTO
DIRECCIÓN GENERAL
PRODUC. 1 PRODUC. 2 PRODUC. 3
FABRICACIÓN
INGENIERIA
MTO 1 MTO 2 MTO 3
MANTENIMIENTO
D. GENERAL
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Organización del Mantenimiento
Según el tipo de empresa
Mantenimiento Fundamental: Empresas de servicios y seguridad: Transportes, Centrales, Petroquímica, Hospitales
Mantenimiento Importante: Empresas Producción (sin riesgos)
Mantenimiento Secundario: Empresas sin producción en serie
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Organización del Mantenimiento
Quién realiza el mantenimiento?
SPV: Servicio Post venta
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Organización
FABRICANTE
de material
Organización
USUARIO
del material
SPV
del fabricante
(concesionario)
SPV
del distribuidor
SERVICIO
INTERNO
(de la empresa)
Empresa
de SUBCON-
TRATACIÓN
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Evolución del mantenimiento
Terotecnología: “Combinación de practicas de gestión, finanzas, ingeniería y mantenimiento que se aplican a las máquinas y a los bienes físicos con el fin de lograr los costes más económicos durante su ciclo de vida”.
Importancia:
Según la AEM (www.aem.es): Mantenimiento 10% del PIB
Proporción trabajadores Producción/Mantenimiento. En 40 años se ha pasado de 40/1 a 1/1 en algunos casos.
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Entretenimiento
Mantenimiento
Terotecnología
Industria Siderometalurgica
Siderurgia pesada
Química
Petróleo
Construcción (grandes obras)
10-20/1
3/1
4/1
2-1/1
5-10/1
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Profesor: José Fabricio Cuenca G. [email protected]
Organización del Mantenimiento
1. Necesidad de formación polivalente: Mecánica, eléctrica, electrónica, hidráulica, informática >>“ELECTROMECÁNICO”
A nivel de gestión
2. Tarea ingrata
3. Difícil evaluación: mejoras no visibles, costes no productivos
4. Trabajo fuera de horario: noche, vacaciones
5. .Capacidad de organización, comunicación, trabajo en equipo, etc.
6. En estos últimos años se ha visto un proceso de valoración: Utilización de herramientas estadísticas e informáticas (fiabilidad, mantenibilidad,
GMAO o CMMS (Computerized maintenance management system), etc)
y técnicas (análisis de vibraciones y aceites, termografía, etc.)
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Metodología de Mantenimiento
1. Observación: Estudio minucioso de un acontecimiento Centrarse en una sola cosa
No prejuzgar
Anotarlo todo
2. Análisis: Descomponer el problema en sus partes
3. Comunicación.
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Función MÉTODOS
Papel de Preparación
Cualidad de observación
y análisis
Función EJECUCIÓN
Papel de Intervención
Cualidad profesional
(formación, experiencia)
Función ORDENAMIENTO
Papel de Coordinación
Cualidad de comunicación
Costes
Tiempos
Fallos
Procesos
Devolución
INFORMACIÓN DECISIÓN ACCIÓN
Comunicación Orden
Archivo
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Metodología de Mantenimiento
Comunicación Oral: no válida
Información escrita: Permite
Precisar información, evitar olvidos y malas interpretaciones
Archivar información
Fijar responsabilidades
Condiciones de los impresos:
Propios de la empresa
Número reducido
Lógicos, claros, útiles, etc.
Fácilmente informatizables
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Metodología de Mantenimiento
4. Priorización
Muchos problemas Pocos recursos (tiempo, equipos, personas)
Distinguir lo urgente de lo importante
Principio del Método ABC
Origen: Trabajos de Wilfredo Pareto (economista)
Definición: Método de elección para indicar, entre varios problemas, los que deben ser
abordados con prioridad. Su representación gráfica permite distinguir de manera sencilla los rangos de importancia.
Interés Diferenciar lo urgente de lo importante
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Metodología del análisis ABC
1. Clasificación de las averías en función de sus costes (en orden decreciente)
2. Representación del gráfico que relaciona porcentajes de costes acumulados frente a porcentajes de fallos acumulados:
3. Permite diferenciar tres zonas:
Zona A, B y C.
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Número
de
máquina
Clasificación
por orden
decreciente de
costes
Costes
acumulados
% de costes
acumulados
Nº de fallos
por máquina
Fallos
acumulados
% de fallos
acumulados
Ni Ci S Ci S Ci / CT Nfi S Nfi S Nfi / NFT
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Metodología del análisis ABC
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Número
de
máquina
Clasificación
por orden
decreciente de
costes
Costes
acumulados
% de costes
acumulados
Nº de fallos
por máquina
Fallos
acumulados
% de fallos
acumulados
Ni Ci S Ci S Ci / CT Nfi S Nfi S Nfi / NFT
0
20
40
60
80
100
0 20 40 60 80 100
Fallos (%)
Co
ste
s (
%)
A B C
Zona A (de prioridades): 20% - 80%Zona B: 30% - 15%Zona C: 50% - 5%
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Ejemplo 1 de análisis ABC
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ElementoNúmero de
Fallos
Horas de
reparación/fallo
Costes de
mantenimiento
Costes
acumulados
% de Costes
acumulados
No de fallos por
máquina
Fallos
acumulados
% Fallos
acumulados
Ci ΣCi ΣCi/Ct Nfi ΣNfi ΣNfi/Nft
0% 0%
Manguito de refrigeración 8 3 24 24 41% 8 8 23%
Radiador 2 5 10 34 58% 2 10 29%
Bomba de agua 2 2.8 5.6 39.6 68% 2 12 34%
Tubos salida radiador 1 5 5 44.6 76% 1 13 37%
Panel de radiador 12 0.3 3.6 48.2 82% 12 25 71%
Nodriza radiador 1 2 2 50.2 86% 1 26 74%
Filtro de agua 2 1 2 52.2 89% 2 28 80%
Ventilador 1 1.5 1.5 53.7 92% 1 29 83%
Electroventilador 1 1.5 1.5 55.2 94% 1 30 86%
Válvula termostática 1 1.4 1.4 56.6 97% 1 31 89%
Correa bomba de agua 2 0.5 1 57.6 98% 2 33 94%
Polea bomba de agua 1 0.5 0.5 58.1 99% 1 34 97%
Circuito de refrigereación 1 0.5 0.5 58.6 100% 1 35 100%
TOTAL 58.6 35
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Ejemplo 1 de análisis ABC
26
•Zona A: Mayor intensidad
en el mantenimiento y
mayor número de piezas
en el stock.
•Zona B: Importancia
secundaria con menor
nivel de mantenimiento y
stock.
•Zona C: No necesitan una
mayor atención ni muchos
materiales en stock
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Ejemplo 1 de análisis ABC
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•Zona A: Mayor intensidad
en el mantenimiento y
mayor número de piezas
en el stock.
•Zona B: Importancia
secundaria con menor
nivel de mantenimiento y
stock.
•Zona C: No necesitan una
mayor atención ni muchos
materiales en stock
Universidad Nacional de Loja Ingeniería Electromecánica
Profesor: José Fabricio Cuenca G. [email protected]
La distribución de fallos en el motor principal de un buque mercante durante el último año ha sido la que se presentaen la tabla siguiente. En la misma se asocian los tiempos que se emplean en la reparación, así como los costos de losmismos desglosados en concepto de recambios y costo de parada efectuada. Nota: en los costos de parada se incluye elcosto de la mano de obra que realiza la reparación.
Hacer el análisis ABC o de Pareto del siguiente ejercicio.
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ELEMENTO No de FALLOS
TIEMPO DE
REPARACIÓN
(horas)
COSTE
RECAMBIO
(dólares)
COSTE PARADA
(dólares/hora)
Costes de
mantenimiento
Ci
Costes
acumulados
Σci
% de Costes
acumulados
ΣCi/Ct
No de fallos por
máquina
Nfi
Fallos
acumulados
Σnfi
% Fallos
acumulados
ΣNfi/Nft
A B C D E F G H I J K
(BxCxE)+(BxD)
0% 0%
Cojinete cigüeñal 2 6 51086 15025 282472 282472 46% 2 2 3%
Grupo de potencia 5 2 26144 1923 152835 435307 71% 5 7 9%
Bomba de refrigeración 5 3 7512 1803 64605 499912 81% 5 12 16%
Depuradora centrífuga 6 4 5560 138 36258 536170 87% 6 18 24%
Precalentadores 6 4 4508 180 30936 567106 92% 6 24 32%
Inyectores 7 3 3125 378 29813 596919 97% 7 31 42%
Juntas inyectores 12 2 282 48 4709 601627 98% 12 43 58%
Tubos manguitos 8 1 390 108 3552 605179 99% 8 51 69%
Árbol de levas 3 6 313 111 2937 608116 99% 3 54 73%
Elementos de distribución 5 10 270 24 2550 610666 99% 5 59 80%
Filtros, prefiltros 4 2 150 150 1800 612466 100% 4 63 85%
Sensores 11 5 30 18 1320 613786 100% 11 74 100%
TOTAL 613786 74