Unidad I. Conceptos Basicos De Mantenimiento 455e5l

Universidad Nororiental Privada “Gran Mariscal de Ayacucho” . Facultad de Ingeniería Ingeniería Mantenimiento mención Industrial Núcleo El Tigre – Edo Anzoátegui

CONCEPTOS BÁSICOS DE MANTENIMIENTO

Cátedra: Mantenimiento IV Profesor (a): Ing. Flor Sánchez

San José de Guanipa, Marzo 2016.

Integrantes: Luisamnys Castañeda C.I. V25.568.220 Marian Facendo C.I V-20.547.870

INTRODUCCIÓN.

El mantenimiento dentro de la industria ha sufrido una evolución importante empujada en gran parte por el desarrollo tecnológico de los equipos de control y medida. A continuación, se resumen la evolución histórica del mantenimiento y se realizara una presentación o explicación de los diferentes tipos de mantenimiento estableciendo criterios básicos para su implantación. Posteriormente se explicará a detalle la planificación del mantenimiento y las herramientas estadísticas para el estudio del mismo, finalmente estudiaremos los diferentes tipos de fallas y el análisis probabilístico de seguridad utilizada para el estudio de accidentes. La principal función del mantenimiento es, sostener la funcionalidad de los equipos y el buen funcionamiento o estado de las máquinas a través del tiempo. El mantenimiento y la reparación son partes esenciales del objeto de estudio de la especialización de la ingeniería, entendiéndose la función de mantenimiento dependiente del ciclo de vida de las máquinas de sus tres etapas: Mantenimiento, reparación o sustitución

Antecedentes Históricos

Desde el principio de la humanidad, hasta finales del siglo XVII, las funciones de preservación y mantenimiento no tuvieron un gran desarrollo debido a la menor importancia que tenía la máquina con respecto a la mano de obra, ya que hasta 1880 el 90% del trabajo lo realizaba el hombre y la máquina solo hacía el 10%. La conservación que se proporcionaba a los recursos de las empresas era solo mantenimiento correctivo, es decir las máquinas solo se reparaban en caso de paro o falla importante. Más tarde, en 1950 gracias a los estudios de fiabilidad se determinó que a una máquina en servicio siempre la integraban dos factores: la máquina y el servicio que esta proporciona. De aquí surge la idea de preservar y cuidar que este dentro de los parámetros de calidad deseada. De esto surge el siguiente principio: el servicio se mantiene y el recurso se preserva por esto se hicieron estudios cada vez más profundos sobre fiabilidad y mantenibilidad. Así nació la ingeniería de conservación (preservación y mantenimiento). En el año de 1950, se toma a la máquina como un medio para conseguir un fin, que es el servicio que esta proporciona. En cualquier caso podemos distinguir cuatro generaciones en la evolución del concepto de mantenimiento: 1era Generación: desde la revolución industrial hasta después de la 2da Guerra Mundial, cuando todavía predomina en muchas industrias. El Mantenimiento se ocupa de arreglar las averías. Es el Mantenimiento Correctivo (Hasta 1945). 2da Generación: Entre la 2a Guerra Mundial y finales de los años 70 se descubre la relación entre edad de los equipos y probabilidad de fallo. Se comienza a hacer sustituciones preventivas. Es el Mantenimiento Preventivo. (1945-1980). 3ra Generación: Surge a principios de los años 80. Se empieza a realizar estudios CAUSAEFECTO para averiguar el origen de los problemas. Es el Mantenimiento Predictivo ó detección precoz de síntomas incipientes para actuar antes de que las consecuencias sean inisibles. Se comienza a hacer partícipe a Producción en las tareas de detección de fallos. (1980+1990). 4ta Generación: Aparece en los primeros años 90. El Mantenimiento se contempla como una parte del concepto de Calidad Total: "Mediante una adecuada gestión del mantenimiento es posible aumentar la disponibilidad al tiempo que se reducen los costos. Es el Mantenimiento Basado en el

Riesgo (MBR): Se concibe el mantenimiento como un proceso de la empresa al que contribuyen también otros departamentos. Se identifica el mantenimiento como fuente de beneficios, frente al antiguo concepto de mantenimiento como "mal necesario". La posibilidad de que una máquina falle y las consecuencias asociadas para la empresa es un riesgo que hay que gestionar, teniendo como objetivo la disponibilidad necesaria en cada caso al mínimo coste.

DEFINICIONES BÁSICAS Mantenimiento. El mantenimiento se define como un conjunto de normas y técnicas establecidas para la conservación de la maquinaria e instalaciones de una planta industrial, para que proporcione mejor rendimiento en el mayor tiempo posible. Según Albert Ramond y Asociados (EU), la función principal del mantenimiento es maximizar la disponibilidad que se requiere para la producción de bienes y servicios, al preservar el valor de las instalaciones. Para minimizar el deterioro de los equipos, lo cual se debe lograr con el menor costo posible y a largo plazo.

Tipos de Mantenimiento. - Mantenimiento Correctivo: consiste en reparar la avería una vez se ha producido. Por lo general, cuando se realiza este mantenimiento el proceso de fabricación está parado, por tanto la producción disminuye y los costos aumentan. Es muy impredecible conocer el tiempo de reparación así como el gasto que deriva de la avería ya que se presenta de forma imprevista originando trastornos en la línea. Suele ser rentable en equipos puntuales donde otras técnicas de mantenimiento resultarían más costosas. - Mantenimiento Preventivo: este mantenimiento está planificado en el tiempo y su objetivo es evitar que se produzca la avería. A diferencia del mantenimiento correctivo, no es necesario realizarlo en tiempo de producción y por tanto es planificado en tiempos libres de fábrica. Lo que pretende con este tipo de mantenimiento es reducir el número de intervenciones correctivas, realizando tareas de revisión periódicas y sustitución de componentes gastados. Es exigente, pues requiere de una disciplina estricta de supervisión y elaboración de un plan preventivo a cumplir por el personal especializado, lo que permite realizar estudios de confiabilidad óptimos y reducir las intervenciones correctivas a nuestros activos. Mantenimiento Predictivo: al igual que el preventivo, este mantenimiento consiste en anteponerse a la avería. La diferencia es que se basa en la aplicación de herramientas o técnicas de detección de los diferentes elementos medibles de anticipación al fallo, como por ejemplo el desgaste. Su objetivo es realizar el mantenimiento justo en el momento preciso. Para poder realizarlo es necesario disponer de tecnología basada en indicadores que sean capaces de medirnos las variables que marquen la intervención a la máquina, así como personal preparado en la interpretación de los datos.

Programación y planificación de Mantenimiento.

Su objetivo es el de señalar cuándo se deben realizar las diferentes instrucciones técnicas de cada objeto de mantenimiento componente del sistema productivo. Según la lista de acciones de mantenimiento a ejecutar sobre cada objeto de mantenimiento, en forma paralela una lista de los equipos, instrumentos, herramientas, materiales y repuestos, necesarios para la ejecución de dicha acción. Así como la cantidad y el tipo de personal involucrado, y el tiempo estimado para su realización. La programación puede ser para períodos anuales, semestrales, mensuales, semanales o diarios, esto depende de la dinámica del proceso y del conjunto de actividades a ser programadas. La planificación del mantenimiento nos permite programar los proyectos a mediano y largo plazo de las acciones de mantenimiento que dan la dirección a la industria. Genera muchos beneficios al llevar un programa establecido de modelos de mantenimiento, programación y control del área de mantenimiento, como por ejemplo: Menor consumo de horas hombres, menor tiempo de parada de equipos, ahorro en costos, mejora la productividad, entre otras. El mejoramiento continuo, la planificación ayuda a evaluar y mejorar la ejecución del mantenimiento y la producción en la industria. El trabajo de Planificación del Mantenimiento se programa de la siguiente manera: 1.

Se preparan los listados de insumos.

2.

Se relaciona y revisa todas las piezas de repuestos necesarios para la ejecución del mantenimiento.

3.

Se prepara los listados de herramientas necesarias.

4.

Se planifica la plantilla necesaria para la ejecución de los trabajos preparatorios y de mantenimiento.

5.

Se elabora el plan de interrelación entre las tareas de mantenimiento y la ejecución de los trabajos de talleres.

6.

Como una etapa de preparación necesaria se debe instruir el personal en los métodos de trabajos que se podrán en práctica durante el mantenimiento.

Herramientas estadísticas para el estudio de mantenimiento. Herramientas estadísticas, es una herramienta objetiva que ayuda en la toma de decisiones y facilita el proceso de constante mejora en una empresa. Se trata de un lengua matemático con el cual los es y operadores pueden entender "lo que las máquinas dicen". - Diagrama causa-efecto: un diagrama de "espina de pescado" es una herramienta utilizada para facilitar el análisis de causa raíz de un problema definido. El diagrama proporciona una forma estructurada para registrar las causas potenciales durante el intercambio de ideas, ya que fomenta en los equipos de análisis a pensar en un problema de forma sistemático y para ir más profundo a fin de descubrir las causas menos evidentes. Puede ser usado para identificar las causas de:  Baja productividad de los trabajadores.  Excesivas detenciones.  Fallas recurrentes.  Trabajos repetidos.  Exceso de errores en el trabajo. - Histogramas: es un resumen gráfico de la variación de un conjunto de datos, que permiten ver comportamientos que son difíciles de observar en una simple tabla numérica. Pueden ser usadas para:

 La carga de mantenimiento.  Confiabilidad de las partes y piezas.  Distribución temporal de las fallas del equipo.  Distribución de los tiempos de reparo.  Distribución de los recursos.  Cambios en los tiempos de paradas. - Diagrama de Pareto: es una herramienta que se utiliza para priorizar los problemas o las causas que los generan. Según este concepto, si se tiene un problema con muchas causas podemos decir que el 20% de las causas resuelven el 80% del problema y el 80% de las causas solo resuelven el 20% del problema. La gráfica de Pareto es una herramienta sencilla pero poderosa al permitir identificar visualmente en una sola revisión las minorías de características vitales a las que es importante prestar atención y de esta manera utilizar todos los recursos necesarios para llevar a cabo una acción de mejora sin malgastar esfuerzos ya que con el análisis descartaremos las mayorías triviales. - Ciclo PHVA: es una herramienta de la mejora continua diseñada por el Dr. Walter Shewhart en 1920, la cual se basa en un ciclo de 4 pasos: Actuar - Planear - Verificar - Hacer.  Planear: establecer metas para los indicadores de resultado y establecer la manera para alcanzar las metas propuestas.  Hacer: ejecución de las tareas exactamente de la forma prevista en el plan; llevar a cabo los objetivos previamente planteados.  Verificar: comprobar que lo que se hizo, corresponde a lo planeado.  Actuar: pasado un cierto tiempo, se debe pensar en qué se puede hacer para mejorar lo planeado. - Diagrama de Gantt: es una herramienta gráfica cuyo objetivo es mostrar el tiempo de dedicación previsto para diferentes tareas o actividades a lo largo de un tiempo determinado. Se ha convertido en una herramienta básica en la gestión de proyectos de todo tipo, con la finalidad de representar las diferentes fases, tareas y actividades programadas como parte de un proyecto para mostrar una línea de tiempo en las diferentes actividades haciendo el método más eficiente.

Fallas. Es un evento no previsible, inherente a los sistemas productivos que impide que estos cumplan función bajo condiciones establecidas o que no la cumplan.

Tipos de fallas - Por su alcance:  Parcial: es aquella que origina desviaciones en las características de funcionamiento de un sistema productivo, fuera de límites especificados, pero no la incapacidad total para cumplir su función.  Total: es aquella que origina desviaciones o pérdidas de las características de funcionamiento de un Sistema productivo, tal que produce incapacidad para cumplir su función. - Por su velocidad de aparición:

 Progresiva: es aquella en la que se observa la degradación de funcionamiento de un sistema productivo y puede ser determinada por un examen anterior de las características del mismo.  Intermitente: es aquella que se presenta alternativamente por lapsos limitados.  Súbita: es la que ocurre instantáneamente y no puede ser prevista por un examen anterior de las características del sistema productivo. - Por su impacto:  Menor: es aquella que no afecta los objetivos de producción o de un servicio.  Mayor: es aquella que afecta parcialmente los objetivos de producción o de servicio.  Crítica: es aquella que afecta totalmente los objetivos de producción o de servicio. - Por su dependencia:  Independiente: son fallas del sistema productivo cuyas causas son inherentes al mismo.  Dependiente: son fallas del sistema productivo cuyo origen es atribuible a una causa externa.

Modo de falla. Un modo de falla es una causa de falla o una posible manera en la que un sistema puede fallar. Entender los modos de falla es muy importante para mejorar la fiabilidad del producto. Cuando un sistema tiene muchas maneras posibles de fallar, tiene múltiples modos de falla o riesgos que compiten. Mientras más complejo es un sistema, más modos de falla tendrá. Por ejemplo, una alarma de incendio residencial puede fallar debido a una batería descargada o a la falta de ella, cableado defectuoso, detector defectuoso o alarma defectuosa.

Análisis probabilístico de seguridad (APS). El Análisis Probabilístico de Seguridad (APS) es una metodología para identificar las secuencias de accidente dominantes específicas de una planta industrial y estimar su frecuencia de ocurrencia. Desde su primera implementación a principios de la década de los 70, la metodología ha ganado progresivamente aceptación tanto en organismos reguladores como en la industria, como una forma de identificar contribuyentes sobresalientes en el diseño y operación de la planta, y de comparar el beneficio de opciones propuestas para el mejoramiento de la seguridad. Su principal utilidad surge del contraste con los métodos tradicionales de evaluación del diseño: se analizan condiciones que exceden la base de diseño, y se da crédito a sistemas norelacionados con seguridad y a acciones del operador. Mientras que los métodos tradicionales cumplen con el propósito de garantizar la seguridad a través de un diseño conservador, a un costo elevado, los resultados de un APS complementan este esfuerzo concentrándose en los aspectos que dominan el riesgo.

Técnica para el "análisis de riesgos" que nos ha de facilitar la determinación del riesgo propio de cada situación, cuando se conjuga una diversidad de fallos a estudiar. Se trata de un método deductivo de análisis que parte de la previa selección de un "suceso no deseado o evento que se pretende evitar", sea éste un accidente de gran magnitud (explosión, fuga, derrame, etc.) o sea

un suceso de menor importancia (fallo de un sistema de cierre, etc.) para averiguar en ambos casos los orígenes de los mismos. Los pasos a seguir en un análisis de riesgos son: 1. 2. 3. 4. 5.

Determinación de eventos iniciantes. Secuencia de eventos y análisis de seguridad. Determinación de liberación radioactiva. Cálculo de las consecuencias del accidente. Evaluación del riesgo

Definición de riesgo La definición tradicional de riesgo en APS es el producto de la probabilidad por las consecuencias: Riesgo = Probabilidad x Consecuencias Donde este producto puede ser interpretado según las distintas formas de percibir o representar el riesgo. La diferencia estriba en la necesidad de distinguir entre una situación de consecuencias pequeñas con probabilidad alta, y otra de consecuencias grandes con probabilidad baja. Algunos ejemplos comunes que ilustran el contexto de estos análisis de riesgo pueden ser: la propagación de un nuevo virus, la identificación de zonas de riesgo por fenómenos naturales, o el desarrollo de planes de prevención de accidentes para instalaciones industriales. Basándose en esta información, los análisis de riesgo se interpretan para determinar la necesidad de acciones preventivas, establecer criterios de cuándo el riesgo requiere medidas de control, y evaluar el beneficio de las medidas preventivas o de control propuestas.

Modelos lógicos La metodología de un APS se basa en dos tipos de diagramas lógicos, que son:  

Árboles de Eventos: para determinar las posibles secuencias de accidente Árboles de Fallas: para obtener la probabilidad de fallas de sistemas

Árboles de eventos: se desarrolla a partir de un Evento Iniciador, que se define como cualquier suceso que pueda interrumpir la operación normal de la planta y al mismo tiempo impedir el funcionamiento de los sistemas necesarios para llevar a cabo las funciones de seguridad requeridas. Algunos ejemplos pueden ser los transitorios operacionales esperados, tal como un aislamiento de vapor principal; o bien, puede tratarse de eventos más severos, como una pérdida de potencia eléctrica externa o una pérdida de refrigerante. En los encabezados del árbol de eventos se presentan los distintos sistemas que son capaces de mitigar los efectos del evento iniciador. Así, para cada sistema de mitigación se pregunta si éste tiene éxito o no a cumplir con su función; el éxito se representa en la rama superior y la falla en la inferior. Haciendo esta pregunta para cada encabezado se hacen fallar tantos sistemas sean necesarios para llegar a una condición de daño al núcleo del reactor. De esta forma se define cada secuencia de accidente en el extremo derecho del árbol de eventos como la sucesión de éxitos y fallas de sistemas de mitigación que se presentan después del evento iniciador. Árboles de fallas: Para calcular la probabilidad de ocurrencia de las secuencias de accidente es necesario obtener un árbol de fallas para cada sistema modelado en los encabezados. Estos se construyen por medio de compuertas lógicas AND y OR; en las compuertas AND el evento desarrollado se presenta cuando ocurren todos los eventos modelados debajo de la compuerta, y en las compuertas OR cuando alguno de ellos ocurre. Los árboles se desarrollan hasta desglosar las fallas en términos de eventos básicos, para los cuales pueden obtenerse datos de falla significativos. Los eventos básicos utilizados en un APS incluyen: 

fallas de equipo: que consideran los diferentes modos de falla que puede tener un componente.

 

indisponibilidad: que consideran la posibilidad de que el componente esté indisponible por mantenimiento. factores humanos: que consideran acciones del personal que puedan intervenir de manera positiva o negativa en el funcionamiento del sistema durante las actividades de la planta.

Índices de Mantenimiento Los índices o indicadores le permiten a la organización reevaluar las técnicas de mantenimiento y confiabilidad utilizadas en el desarrollo del ejercicio industrial.

En la gestión de mantenimiento existen diversos indicadores que muestran las relaciones existentes entre elementos lo cual permite optimizar los recursos no solo físicos sino también humanos que hacen parte del departamento de mantenimiento.

Son muy útiles y globalmente conocidos, estos son: -

TMEF: tiempo medio entre fallas: relación entre el producto del número de ítems por sus tiempos de operación y el número total de fallas detectadas en esos ítems, en el período observado: .

-

TMEF=

NOITxHROP ∑ NTMC

TMPR: tiempo medio para la reparación: relación entre el tiempo total de intervención correctiva en un conjunto de ítems con falla y el número total de fallas detectadas en esos ítems, en el periodo observado:

T M PR=

-

∑ H TMC NTMC

TMPF: tiempo medio para la falla: relación entre el tiempo total de operación de un conjunto de ítems no reparables y el número total de fallas detectadas en esos ítems, en el periodo observado:

T M P F= -

∑ H ROP NTMC

CMPT: costo de mantenimiento por facturación: relación entre el costo total de mantenimiento y la facturación de la empresa en el periodo considerado:

CMPT= -

CTMN x 100 FTEP

CMRP: costo de mantenimiento por valor de reposición: relación entre el costo total de mantenimiento acumulado de un determinado equipo y el valor de compra de un equipo nuevo (valor reposición):

CMRP=

∑ CTMN x 100 VLRP

CONCLUSIÓN El mantenimiento es un proceso muy importante dentro de la industria, ya que ha estado presente desde principios de la implantación de máquinas, y aunque en esos días solo era correctivo ya que solo se reemplazaban las piezas hasta que estas se desgastaban o incluso el daño irreversible de la máquina. Pero debido a la necesidad de preservar la maquinaria y como objetivo principal reducir los costos para la adquisición de nuevas, es por eso que personas se dedicaron al estudio de acciones tanto técnicas como istrativas las cuales permitieron prevenir daños sustancialmente severos a la maquinaria, y con esto generar grandes pérdidas a las compañías, ya que el retirar un equipo el cual está produciendo el solo hecho de estar parado trae consigo grandes pérdidas desde la recesión de contratos por no cumplir en tiempo y forma con el cliente, así como el despido de personal y principalmente perdidas económicas para la compañía. El saber emplear las mejores técnicas de mantenimiento son las que nos aseguraran poder hacer comprobaciones, mediciones, ajustes y reparaciones a la maquinaria industrial, pero principalmente nos permitirá mantener en forma óptima las maquinas o instalaciones para estas puedan seguir sin interrupciones por mal funcionamiento e inclusive causar algún accidente. .El mantenimiento de equipos, infraestructuras, herramientas, maquinaria, etc. representa una inversión que a mediano y largo plazo acarreará ganancias no sólo para el empresario quien a quien esta inversión se le revertirá en mejoras en su producción, sino también el ahorro que representa tener un trabajadores sanos e índices de accidentalidad bajos. El mantenimiento representa un arma importante en seguridad laboral, ya que un gran porcentaje de accidentes son causados por desperfectos en los equipos que pueden ser prevenidos. También el mantener las áreas y ambientes de trabajo con adecuado orden, limpieza, iluminación, etc. es parte del mantenimiento preventivo de los sitios de trabajo. El mantenimiento no solo debe ser realizado por el departamento encargado de esto. El trabajador debe ser concientizado a mantener en buenas condiciones los equipos, herramienta, maquinarias, esto permitirá mayor responsabilidad del trabajador y prevención de accidentes.