Las estrategias de mantenimiento conocidas y tradicionales son:
- Mantenimiento Correctivo
- Mantenimiento Preventivo
- Mantenimiento Predictivo
Cada una de estas estrategias forma parte de las actividades diarias del departamento de Mantenimiento de cualquier empresa. Dependiendo de la complejidad de los equipos y/o activos administrados, estas estrategias serán implementadas con mayores recursos humanos, técnicas, métodos, equipos y/o herramientas.
Estrategias de Mantenimiento según RCM-II
El libro del Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad RCM-II utiliza nombres alternativos para definir dichas estrategias:
- Correr hasta la falla = Mantenimiento Correctivo
- Tareas de sustitución cíclica = Mantenimiento Preventivo especializado
- Tareas de reacondicionamiento cíclico = Mantenimiento Preventivo rutinario
- Tareas a condición = Mantenimiento Predictivo
Proceso de Selección de Estrategias de Mantenimiento
La Figura 01 muestra el proceso de selección de estrategias de mantenimiento de acuerdo a la característica del modo de falla: Ocultas o Evidentes.
Una de las preguntas más frecuentes del profesional de mantenimiento de las áreas de: Gerencia, Superintendencia, Supervisión, Planeamiento, Programación y Confiabilidad es:
¿Cómo evaluar la factibilidad económica de las estrategias de Mantenimiento?
Esto, con la finalidad de mejorar la gestión de los activos de la empresa, reduciendo los costos operativos del área y enfocando eficientemente las actividades de mantenimiento de acuerdo a la criticidad de los modos de falla recurrentes durante el proceso de producción.
A. Evaluación económica entre una estrategia de Mantenimiento Preventivo y Mantenimiento Correctivo ( Estrategias de Mantenimiento)
La Figura 02 muestra la fórmula que permite comparar la factibilidad económica entre una estrategia de mantenimiento preventivo y una de mantenimiento correctivo.
En una evaluación económica de mantenimiento, donde los resultados se expresan en unidades monetarias ($$$), es crucial registrar correctamente cada factor clave. Entre estos se incluyen:
- Costos de reparación
- Impacto monetario del beneficio marginal
- Costos adicionales por consecuencias de fallas
- Frecuencias de mantenimiento preventivo
Toda esta información debe estar debidamente registrada y categorizada en órdenes de trabajo, idealmente dentro de un ERP de mantenimiento, para mejorar la gestión de activos y la toma de decisiones.
MTBF: Indicador Clave en el Mantenimiento Predictivo
El MTBF (Tiempo Promedio Entre Fallas) es un registro estadístico esencial que permite realizar análisis de fallas y predecir el comportamiento de los equipos en el área de mantenimiento.
Horizonte de Tiempo en la Evaluación Económica
El horizonte de tiempo “H” debe ajustarse según el contexto operacional de los equipos. Se recomienda:
- Evaluaciones anuales si las fallas son frecuentes.
- Evaluaciones cada 5 años para un análisis más amplio del ciclo de vida de los activos.
Aplicación Práctica de la Evaluación Económica
Como parte del análisis, se presenta un caso de aplicación basado en la fórmula de la figura 02, con el objetivo de obtener conclusiones relevantes sobre la gestión eficiente del mantenimiento.
En una evaluación económica de mantenimiento, donde los resultados se expresan en unidades monetarias ($$$), es crucial registrar correctamente cada factor clave. Entre estos se incluyen:
- Costos de reparación
- Impacto monetario del beneficio marginal
- Costos adicionales por consecuencias de fallas
- Frecuencias de mantenimiento preventivo
Toda esta información debe estar debidamente registrada y categorizada en órdenes de trabajo, idealmente dentro de un ERP de mantenimiento, para mejorar la gestión de activos y la toma de decisiones.
MTBF: Indicador Clave en el Mantenimiento Predictivo
El MTBF (Tiempo Promedio Entre Fallas) es un registro estadístico esencial que permite realizar análisis de fallas y predecir el comportamiento de los equipos en el área de mantenimiento.
Horizonte de Tiempo en la Evaluación Económica
El horizonte de tiempo “H” debe ajustarse según el contexto operacional de los equipos. Se recomienda:
- Evaluaciones anuales si las fallas son frecuentes.
- Evaluaciones cada 5 años para un análisis más amplio del ciclo de vida de los activos.
Aplicación Práctica de la Evaluación Económica
Como parte del análisis, se presenta un caso de aplicación basado en la fórmula de la figura 02, con el objetivo de obtener conclusiones relevantes sobre la gestión eficiente del mantenimiento.
Caso 01: Evaluación de Mantenimiento Preventivo vs Correctivo ( Estrategias de Mantenimiento)
Análisis del Modo de Falla
Una máquina con un rodillo de imprimación de adhesivo tiene como modo de falla dominante el desgaste de su superficie de contacto. Cuando el deterioro es alto, la adhesión es insuficiente, generando pérdidas por desechos de producción.
Impacto Económico del Modo de Falla
- Identificación del desvío: Ocurre al menos una vez por turno.
- Pérdida máxima: Si la falla se detecta tarde, se pierde la producción completa de 8 horas.
- Costo de materiales e insumos: $7,200 por turno afectado.
Vida Útil y Mantenimiento
- Duración mínima del rodillo: 6 meses antes de fallar.
- MTBF del rodillo: 12 meses (según estudio estadístico de 500 rodillos).
- Costo del mantenimiento preventivo: $1,340 cada 6 meses.
Evaluación a 4 Años de Producción
Para determinar si el mantenimiento preventivo es rentable, se deben comparar los costos del mantenimiento preventivo frente a las pérdidas del mantenimiento correctivo en un período de 4 años.
El análisis detallado permite tomar decisiones estratégicas para minimizar costos y optimizar la disponibilidad de la máquina
Sí, se podría aplicar una estrategia de gestión de mantenimiento al Caso 01 (evaluación económica general) de la misma forma que en el Caso 02 (rodillo de imprimación).
Se pueden comparar los costos de mantenimiento preventivo y correctivo en el Caso 01, identificando:
- Costos de reparación
- Impacto monetario del beneficio marginal
- Costos adicionales por fallas
- Frecuencias de mantenimiento
Esto permitiría determinar si el mantenimiento preventivo también es la mejor opción en el Caso 01 o si existen escenarios en los que el mantenimiento correctivo sea más viable económicamente.
Caso 02: Impacto de la inspección frecuente
En este caso, el departamento de calidad realiza controles a intervalos de una hora. Esto permite identificar la consecuencia del modo de falla en un máximo de una hora después de ocurrido.
Comparación de Costos
Para calcular los costos totales con y sin mantenimiento preventivo, es necesario considerar la frecuencia de las inspecciones.
En el segundo caso, un inspector del área de mantenimiento realiza inspecciones cada hora para detectar problemas de operación. Esto reduce los costos adicionales, ya que las pérdidas de material solo alcanzan hasta una hora de producción, en comparación con las ocho horas del Caso 01.
Evidentemente para el caso 02 será más conveniente “correr hasta la falla” debido a que los costos totales son menores que si se aplicase una estrategia de mantenimiento preventivo.
Sin embargo, se tendría que considerar, el costo del personal que realizará las inspecciones rutinarias de una hora, si se cuenta con el personal de calidad disponible sería solamente una cuestión de orden y planificación.
Sobre este Caso 02 también se podría aplicar otra estrategia de gestión de mantenimiento el cual es planteado en el Caso 03 para buscar otras alternativas que nos permitan seleccionar adecuadamente la estrategia de mantenimiento.
Caso 03: Mejora en confiabilidad del equipo
Considere el mismo ejemplo anterior, pero luego de grandes esfuerzos en conjunto con el proveedor de los rodillos se logró que no sucedan fallas antes de los 11 meses. Calcular nuevamente la conveniencia de aplicar el mantenimiento preventivo.
Para este tercer caso, se debe presentar mejoras en el diseño, manufactura o fabricación de las piezas mecánicas con la finalidad de incrementar su confiabilidad, el cual deberá estar respaldada en pruebas de campo dentro del contexto operativo en el cual se desempeñan.
Se puede apreciar que será más conveniente aplicar una estrategia de mantenimiento preventivo en comparación de una de mantenimiento correctivo por tener menores costos operativos en el periodo de evaluación planteada.
De acuerdo a lo analizado se pueden desprender las siguientes conclusiones:
- El caso 01, muestra el estado inicial en el que se puede encontrar el área de mantenimiento con la finalidad de evaluar los costos reales que impactan al proceso.
- El caso 02, plantea una alternativa de mejorar el cual consiste en incrementar la frecuencia de inspección con la finalidad de identificar la falla oportuna del equipo.
- El caso 03, plantea una mejora en la confiabilidad de los rodillos de imprimación que incremente las horas de operación, con lo que se obtienen menores costos operativos para el funcionamiento del equipo con lo que podemos resaltar que los mayores esfuerzos del área de mantenimiento deben estar enfocados en incrementar la confiabilidad de los elementos, equipos y/o sistemas.
- Considerar que, para aplicar una estrategia de mantenimiento, es necesario que los tiempos promedios entre fallas (MTBF) sigan una distribución normal, caso contario las conclusiones derivadas de los resultados podrían ser imprecisas.
B.- Evaluación económica de las Estrategias de Mantenimiento Predictivo y Mantenimiento Correctivo
La figura 03, muestra la fórmula que nos permite comparar entre realizar una estrategia de mantenimiento predictivo o permitir un mantenimiento correctivo, es decir: “Correr hasta la falla”
De acuerdo a la fórmula propuesta, será necesario conocer el costo de la técnica predictiva ( ) así como la frecuencia con la que será realizada ( ), además cada vez que se detecte el parámetro de evaluación fuera de los límites de aceptación será necesario conocer el costo que será necesario para realizar el correctivo necesario ( ). Todo esto deberá ser evaluado en el horizonte de tiempo determinado por el departamento de mantenimiento (H). El MTBF es un parámetro estadístico importante para estimar las veces que será probable que ocurra el modo de falla crítico que está siendo evaluado.
La aplicación de
esta evaluación económica la podemos describir en el siguiente caso:
Caso 04: Análisis predictivo en lubricación
Lubricación y Protección del Reductor
Un reductor de transmisión de potencia contiene 90 litros de aceite para su lubricación. Opera continuamente y cuenta con protecciones contra la contaminación de polvo y otras sustancias.
Para garantizar un buen estado de lubricación y evitar daños en la película lubricante y sus partes mecánicas, el código ISO de limpieza debe mantenerse por debajo de 18/16/14.
Acciones ante Contaminación
Si el nivel de limpieza supera el límite fijado, se realiza una limpieza por filtrado en recirculación paralela, cuyo costo es de $1,250.00 (incluye mano de obra, filtros, insumos y análisis de comprobación).
Dado el contexto operativo y el posible ingreso de contaminantes, se estableció un recuento cíclico de partículas cada 6 meses. La muestra de aceite se envía a laboratorio para su análisis, con un costo de $320.00.
Costos de Mantenimiento y Reemplazo
Aunque la carga de lubricante se reemplaza cada 3 años, un exceso de contaminación no controlado en 10 años podría generar fallas graves. Esto requeriría el recambio del conjunto de engranajes, con un costo de $16,500.00.
Además, reponer la carga lubricante cuesta $1,850.00, y el reemplazo del reductor implicaría pérdidas de producción de $11,400.00.
Historial de Contaminación y Evaluación Económica
Según la experiencia del personal técnico, en los últimos 6 años, en dos ocasiones el nivel de limpieza superó el límite indicado.
Dado este historial, se debe evaluar la conveniencia económica de realizar el análisis de aceite de manera predictiva para evitar costos mayores a futuro.
Es necesario identificar correctamente las variables de este caso, así como los parámetros de evaluación que son controladas mediante la estrategia del mantenimiento predictivo.
El activo a gestionar viene a ser el “reductor de transmisión”, donde el parámetro de evaluación es el nivel de contaminación mediante el conteo de partículas medidas con el código ISO 4406 que es obtenida en un análisis de aceite SOS (Schedule Oil Sampling), siendo el nivel máximo de 18/16/14.
Siendo un programa de mantenimiento predictivo, éste debe tener una frecuencia determinada de ejecución debiendo tener como objetivo el de identificar oportunamente niveles elevados de contaminación para evitar daños mayores en el componente. El costo de esta estrategia dependerá de las técnicas utilizadas, el nivel de competencia del personal requerido y de la cantidad de análisis que se hayan estimado por el departamento de mantenimiento en un tiempo determinado.
Luego de haber identificado las variables, las reemplazamos en la fórmula propuesta para la comparación respectiva.
De acuerdo a los resultados las estrategias de Mantenimiento, evidentemente será factible y conveniente implementar la estrategia del Mantenimiento Predictivo por el menor impacto económico que se obtiene al compararlo con el mantenimiento correctivo, sin embargo, hay que considerar que para que una organización tenga un área de mantenimiento predictivo efectivo, tendrá que haber logrado dominar y estructurar de manera sistematizada de las estrategias del mantenimiento preventivo y correctivo propiamente dichas.
Las tareas predictivas, podrían convertirse en tareas preventivas si se logra reducir la variabilidad de los tiempos promedios entre fallas (MTBF), esto permitirá realizar proyecciones de presupuestos acorde con la realidad del proceso.
Es de esta manera en cómo se plantea la selección adecuada de la estrategia que permita una gestión optimizada de los activos que se encuentran a cargo del departamento de mantenimiento, como pudimos analizar, no existe una única decisión de selección, sino que dependerá de diversos factores y propuestas de mejora que deberán ser estudiados por el profesional de mantenimiento.