Administración del mantenimiento y fiabilidad

Gerencia de Operaciones -Ing. De Sistemas VIII-

INTRODUCCIÓN

Desde el punto de vista de la ingeniería, la confiabilidad es la probabilidad de que un
aparato, dispositivo o persona desarrolle una determinada función bajo condiciones fijadas
durante un periodo de tiempo determinado.

•La confiabilidad de un elemento puede ser caracterizada a través de distintos modelos de
probabilidades. Podemos describir varias distribuciones de fallas comunes y ver qué
podemos aprender de ellas para gestionar los recursos de mantenimiento. Convirtiendo el
conocimiento ganado de ellas en acciones PROACTIVAS de Mantenimiento.

El objetivo del mantenimiento y la confiabilidad es mantener la capacidad el sistema al
mismo tiempo que controlar sus costos. Un buen sistema de mantenimiento evita la
variabilidad del sistema. Los sistemas deben diseñarse y mantenerse para lograr el
desempeño y los estándares de calidad esperados. El mantenimiento incluye todas las
actividades involucradas en conservar el equipo de un sistema trabajando.

La confiabilidad es la probabilidad de que un producto o las partes de una maquina
funcionen correctamente durante el tiempo especificado y en condiciones establecidas.

ADMINISTRACIÓN DEL MANTENIMIENTO Y CONFIABILIDAD

1


CONFIABILIDAD:

Los sistemas están compuestos por una seria de elementos individuales
interrelacionados. Cada uno de los cuales realiza un trabajo especifico. Si
algún componente falla, por la razón que sea, puede fallar el sistema en su
totalidad (por ejemplo, un avión o una maquina).

Mejoras de componentes individuales

Para medir la confiabilidad de un sistema en el que cada parte o componente
individual tiene su propia tas a de confiabilidad. Sin embargo, el método para
calcular la confiabilidad del sistema (Rs) es sencillo. Consiste en encontrar el
producto de las confiabilidades individuales como sigue:

Rs = R1 x R2 x R3 x… x Rn

Donde:

R1=Confiabilidad del componente 1

R2= Confiabilidad del componente 2

Ejemplo 01:

R1 R2 R3
.90 .80 .99
Rs

Si los empleados tienen confiabilidad de .90, .80, .99, entonces la confiabilidad del proceso
es: Rs=R1 x R2 x R3= (.90) (.80) (.99)=.713 o 71.3%

2


Con frecuencia la confiabilidad de los componentes es cuestión de diseño del cual quizá sea
responsable el personal de diseño de ingeniería. Sin embargo, el personal de la cadena de
suministros es capaz de mejorar los componentes del sistema si se mantiene al tanto de los
productos y esfuerzos de investigación que realizan los proveedores. El personal de la
cadena de suministros también puede contribuir directamente en la evaluación del
desempeño del proveedor.

La unidad básica para medir la confiabilidad es la tasa de fallas del producto (TF). Las
empresas que producen equipos de alta tecnología suelen proporcionar datos de la tasa de
fallas entre el número total de productos probados, TF(%), o el numero de fallas durante un
periodo, TF(N)

TF (%) = Número de fallas x 100%
Número de unidades probadas

TF (N) = Número de fallas
Número de horas-unidad de tiempo de operación

Quizá el término más común para el análisis de confiabilidad es el tiempo medio entre
fallas (TMEF) que es el recíproco de TF(N)

TMEF= 1
TF(N)

Ejemplo 02:

En este ejemplo calcularemos el porcentaje de fallas TF (%), el número de fallas TF (N) y
el tiempo medio entre fallas (TMEF).

3


Veinte sistemas de aire acondicionado diseñados para el uso de los astronautas en los
transbordadores espaciales de la NASA, fueron operados durante 1,000 horas en el
laboratorio de pruebas de la NASA en Huntsville, Albama.

Dos de los sistemas fallaron, uno después de 200 horas y el otro después de 600 horas. Para
calcular el porcentaje de fallas, se usa la siguiente ecuación:

TF (%) = Número de fallas =2 (100%) = 10%
Número de unidades probadas 20
Luego calculamos el número de fallas por hora de operación:

TF (N) = Número de fallas
Tiempo de operación

Donde:

Tiempo total = (1,000 h) (20 unidades)

= 20,000 unidades-h

Tiempo sin opera = 800 h para la falla 1 + 400 h para la falla 2

=1,200 unidades-h

Tiempo de operación =tiempo total – tiempo sin operar

TF(N) = 2 = 2

20000 – 1,200 18,800

= 0.000106 fallas / unidades –h

4


Y como

TMEF = 1

TF(N)

ENTONCES:

TMEF = 1 = 9,434 h

0.000106

Si un viaje típico del transbordador espacial dura 60 días, la Nasa puede estar interesada en
la tasa de fallas por viaje:

Tasa de fallas = (fallas/ unidad - h) (24h/ día) (60 días /viaje)

= (0.000106) (24) (60)

=.152 fallas/ viaje

Debido a que la tasa registrada en el ejemplo 2 es quizá demasiado alta, la NASA tendrá
que aumentar la confiabilidad de los componentes individuales y, por tanto, del sistema, o
bien instalar varias unidades de aire acondicionado de respaldo en cada transbordador
espacial . Las unidades de respaldo proporcionan redundancia.

MANTENIMIENTO:

I. LOS FABRICANTES LIDERES ADOPTAN MANTENIMIENTO

PREVENTIVO TOTAL

Los fabricantes líderes toman con seriedad el mantenimiento preventino. Detestan las
interrupciones de la producción, por lo que adoptan programas totales de mantenimiento
5


preventivo para intentar evitar este problema. Cuando una maquina se descompone, una
parpadeante luz roja se enciende en la maquina y los trabajadores de producción y los
especialistas de los departamentos de mantenimiento trabajan lado a lado para reparar la
maquina rápidamente, de manera que se pueda reanudar la producción.

La descompostura también genera otra acción. Los trabajadores dan mantenimiento
preventivo a sus propias maquinas como un ritual matutino, recorren metódicamente listas
de verificación para sus maquinas, de la misma manera que los pilotos y tripulaciones de
vuelo verifican un avión antes de despegar. Escuchan cuidadosamente mientras operan sus
maquinas durante el día, atienden cuidadosamente cualquier sugerencia de algún posible
mal funcionamiento. Las maquinas se ajustan, se les da servicio y se reparan, antes que
problemas más grandes que pudieran interrumpir la producción. Esta actividad metódica
para evitar interrupciones en la producción se comparte tanto por la gerencia como por los
trabajadores. La piedra angular de sus programas totales de mantenimiento preventino es la
participación de los trabajadores.

Este escrito ilustra la importancia de mantener el equipo de producción ajustado, reparado y
en buen estado de operación. Las razones de esta compulsión para que el equipo se
mantenga en perfecto estado de operación no son solo evitar interrupciones ala producción,
sino también conserva bajos los costos de producción , mantiene elevada la calidad del
producto, mantiene condiciones de trabajos seguros y evita embarques retrazados a los
clientes.

Los malos funcionamientos del equipo en las industrias de la manufactura y del servicio
tienen un impacto directo sobre:

• Capacidad de producción.

Las maquinas ociosas por descomposturas no pueden producir por lo que la
capacidad del sistema se reduce.

• Costo de producción.

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Los trabajadores ociosos debido a descomposturas de maquinas hacen que se eleven
los costos de la mano de obra por unidad. Cuando los malos funcionamientos de las
maquinas hacen que se produzcan bienes de desperdicios, se incrementan los costos
unitarios de mano de obra y materiales. También, los presupuestos del departamento
de mantenimiento incluyen rubros tales como el costo de incluir instalaciones de
reparación cuadrillas de reparación, inspecciones de mantenimiento preventivo,
maquinas de repuesto y refacciones.

• Calidad del producto y del servicio.

Un equipo con mal mantenimiento produce productos de baja calidad.

• Seguridad de los empleados o de los clientes.

El equipo desgastado probablemente va a fallar en cualquier momento, y estas fallas
pueden causar lesiones a los bajadores.

• Satisfacción del cliente.

Cuando se descompone el equipo de producción a menudo no se pueden fabricar los
bienes de acuerdo con los programas maestros de producción. Esto significa que es
posible que los clientes no reciban sus pedidos.

Los departamentos de mantenimiento se crean para tener una mejor administración
del mantenimiento dentro de las organizaciones. Típicamente, un gerente de
mantenimiento es un ingeniero de planta que reporte ya sea a la gerente de la planta
o al gerente de la manufactura. El nivel de organizacional del departamento
dependerá de la importancia del mantenimiento para la empresa. Generalmente se

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dividen en dos grupos: Edificios y terrenos, y mantenimiento de un equipo.
Edificios y terrenos pueden incluir trabajadores como electricistas, soldadores,
plomeros de vapor, pintores, vidrieros, carpinteros, colocadores de ventanas,
conserjes y jardineros. Es responsabilidad del grupo de edificios y terrenos
mantener la apariencia y utilidad de todos los edificios, áreas verdes,
estacionamientos, bardas y todas las demás instalaciones. El grupo de
mantenimiento de equipo puede incluir trabajadores como mecánicos, maquinistas,
soldadores, aceitadores, electricistas, calibradores de instrumentos y técnicas
electrónicas. Es responsabilidad del grupo de mantenimiento de equipo tener
disponibles cuadrillas de reparación, talleres para la reparación del equipo y un nivel
apropiado de mantenimiento preventivo.

El grado de tecnología de los procesos de producción, el monto de la inversión en
planta y equipo. La ambigüedad de los edificios y del equipo y otros factores,
afectaran la organización de los departamentos de mantenimiento, las habilidades
necesarias de sus trabajadores y la concepción general de la misión de los
departamentos de mantenimiento.

En la mayoría de las organizaciones, las actividades de mantenimiento se dirigen
tanto a reparaciones a mantenimiento preventivo.

El alcance de estas actividades de mantenimiento es:

 Reparaciones:

Cuando los edificios o el equipo se deterioran, funcionan mal o están dañados, de manera
que las operaciones normales sufren obstáculos, se reparan, corrigen, reconstruyen y ponen
de vuelta en condición de operación. Las actividades de reparación son reactivas; esto es, se
ejecutan después de haber ocurrido el mal funcionamiento. Se reconoce un mal
funcionamiento cuando una pieza de equipo no funciona, opera a una velocidad menor de
la normal, produce bienes por debajo de los estándares de calidad o cuando los trabajadores
suponen que está a punto de funcionar mal. Las cuadrillas de reparaciones y los talleres de
reparaciones trabajan junto con los trabajadores de la operación para hacer que la maquina

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o el edificio vuelvan a operar tan pronto como sea posible, de manera que se minimice la
interrupción a la producción. A menudo, para acelerar este proceso, se utilizan maquinas y
piezas de repuesto.

 Mantenimiento preventivo (PM).

Regularmente se hacen inspecciones programas de edificios y de todos los elementos del
equipo. En esas ocasiones, se efectúan ajustes de máquina, lubricación, limpieza, reemplazo
de refacciones, pintura y cualquier reparación o reconstrucción necesaria. Esas actividades
se llevan a cabo antes de que los edificios o las maquinas funcionen mal. Las inspecciones
y reparaciones necesarias generalmente se realizan en periodos en que los edificios o el
equipo no son necesarios para la producción. La inspección de un equipo podrá
programarse en un intervalo de tiempo regular, digamos todos los meses o después de
determinada cantidad de horas de operación, de kilómetros, o de cualquier otra medida de
uso.

Los gerentes de operaciones hacen intercambios entre el esfuerzo utilizando en
reparaciones y en mantenimiento preventivo. Como muestra la figura 1.1, se requiere de
alguna cantidad mínima de mantenimiento preventino para proporcionar el mínimo de
lubricación y ajustes para evitar un colapso completo del sistema de producción. A este
nivel mínimo de PM, el costo de rupturas, interrupciones a la producción y reparaciones es
tan elevado, que el costo total del mantenimiento se eleva más allá de los límites prácticos.
Esta política es simplemente de remedio: reparar las maquinas cuando se descomponen y
ya no trabajan mas. Conforme aumenta el esfuerzo de mantenimiento preventivo, se reduce
el costo descompostura y reparaciones. El costo total de mantenimiento es la suma del
mantenimiento preventivo (PM).y de los costos de ruptura y reparación. En algún punto,
para cada uno de los equipos, gastar más en mantenimiento preventivo resulta
antieconómico porque los costos de mantenimiento preventivo se elevaran más rápidamente
que se reducen las descomposturas y costos de reparación. De manera conceptual, los
gerentes de operaciones buscan encontrar el nivel óptimo de mantenimiento preventivo en
el que los costos totales de mantenimiento resulten mínimos tanto para cada equipo como
para todo el sistema de producción.

9


La decisión entre mantenimiento preventivo y reparación no resulta simple porque en ella
se involucran más factores que el simple costo de producción. También están involucradas
la capacidad de producir, la calidad del producto, la seguridad de empleados y clientes y su
satisfacción.

Mientras más dinero se gaste en mantenimiento preventivo más elevado esperaríamos que
resulte la capacidad de producción, la calidad de producto la seguridad de empleados y la
satisfacción de los clientes. Lo que es más el esfuerzo gastado en mantenimiento preventivo
puede ser fundamental para las estrategias de operación de una empresa y para las
estrategias de posicionamiento seleccionadas por ejemplo en empresas enfocadas al
producto y muy automatizadas, la descompostura de una pieza de equipo, puede dejar
ocioso a todo el sistema de producción.

Es importante a ser notar que incluso en fabricas con automatización flexible como FMS,
una sola descompostura de maquina puede detener toda o la mayor parte del sistema de
producción. Las disposiciones de manufacturas celulares experimentan problemas
similares. Estas empresas pudieron enfatizar más mantenimiento preventivo para evitar
descomposturas frecuentes.

Las empresas enfocadas a procesos, sin embargo pudieron tener una abundancia de
inventarios en procesos y los centros de trabajos están protegidos contra interrupciones en
la producción de los centros de trabajo corriente arriba. Estas empresas pudieron hacer
énfasis en programas eficientes y rápidos de reparaciones, para evitar la severidad de las
descomposturas. La elección de una mezcla de énfasis de reparaciones y mantenimiento
preventivo es, es por tanto, función de una determinada cantidad de factores, y esta decisión
tiene implicaciones estratégicas para la empresa.

Como un panorama general de la administración del mantenimiento, la tabla 1.1 describe
algunas políticas de mantenimiento que emplean frecuentemente los gerentes de
operaciones para reducir tanto la frecuencia como la severidad de malos edificios y
equipos.

El aumentar el mantenimiento preventivo disponiendo de maquinas adicionales para que
todas las maquinas se desgaste más lentamente, el rápido reemplazo de refacciones y la
10


capacitación de los operadores para el cuidado de las maquinas, el aumento de la capacidad
en el departamento de mantenimiento y el sobre diseño de las maquinas de producción, son
políticas para reducir la frecuencia de malos funcionamientos. El mantenimiento preventivo
involucrando alos operadores reparaciones, simplificando las reparaciones a través de
nuevos diseños de maquinas, incrementando la capacidad del departamento de
mantenimiento aumentando el suministro de refracciones y maquinas de repuesto y los
inventarios en proceso, son políticas alternativas que los gerentes de operaciones emplean
para reducir la severidad de malos funcionamientos.

Figura 1.1

11


TABLA 01

POLÍTICAS DE MANTENIMIENTO QUE REDUCEN LA FRECUENCIA Y
SEVERIDAD DE MALOS FUNCIONAMIENTOS

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Políticas de Mantenimiento Reduce la Frecuencia de Reduce la Severidad de Malos
malos Funcionamientos Funcionamientos

Incrementar el mantenimiento
preventivo
 

Disponer de maquinas adicionales,
reducir la utilización para disminuir la
tasa de desgaste. 

Reemplazar pronto los componentes
para reducir la cantidad de
descomposturas.


Capacitar operadores e involucrarlos
en el cuidado de las maquinas.
 

Sobre diseñar las maquinas para su
durabilidad, precisión y redundancia,
de manera que disminuya la 
probalidad de descomposturas.

Diseñar las maquinas para facilidad
de su mantenimiento, enfatizando
diseños modulares, partes de cambio 
rápido y accesibilidad, de manera que
las reparaciones puedan ser mas
rápidas.

Aumentar la capacidad del
departamento de mantenimiento:
tamaño de las cuadrillas, capacidad de  
instalaciones de reparación,
capacitación multifuncional para el
personal, flexibilidad, etc.

Implementar el suministro de
refacciones de manera que las
reparaciones se puedan hacer 
rápidamente.
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Incrementar el suministro de
maquinas de repuesto o respaldo,
diseñar rutas alternativas para el 
producto, organizar líneas de
producción en paralelo, de manera
que se evite perder producción en
caso de descompostura.

Incrementar inversiones en proceso.



Ejemplo 03:

Huntsman y asociados es un despacho de contadores públicos certificados especializado
en la preparación de nonimas.la firma ha tenido éxito en automatizar gran aparte de su
trabajo, mediante impresoras de alta velocidad para el procesamiento de cheques y
preparaciones de informe. Sin embargo, el enfoque computarizado tiene sus problemas.
En los últimos 20 meses, las impresoras se han descompuesto a la tasa que se indica en
la siguiente tabla:

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NUMERO DE NUMERO DE MESES EN QUE
FALLAS OCURRIERON FALLAS
0 2
1 8
2 6
3 4

TOTAL 20

Huntsman estima que cada vez que las impresoras fallan pierde $300 en promedio en
tiempo y gastos de servicio. Una alternativa seria comprar un contrato de
mantenimiento preventivo, pero aun cuando huntsman contrate el mantenimiento
preventivo habrá fallas, cuyo promedio será una falla por mes. El precio mensual de
este servicio es $ 150.para decidir si huntsman debe contratar el mantenimiento
preventivo, seguiremos un enfoque de 4 pasos:

Paso 1: calcular el número esperado de fallas (con base en datos históricos) si la
empresa sigue como hasta ahora, sin contrato de servicio.

Paso 2: calcular el costo esperado de las fallas cada mes con contrato de
mantenimiento preventivo.

Paso 3: calcular el costo del mantenimiento preventivo.

Paso 4: comparar las dos opciones y seleccionar la de menor costo.

15


MESES

1.
NUMERO DE FRECUENCIA
FALLAS
0 2/20=.1
1 8/20=.4
2 6/20=0.3
3 4/20=0.2

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Numero esperado = Número de Frecuencia
De fallas fallas Correspondiente

= (0) (.1)+ (1) (.4)+ (2) (.3)+ (3) (.2)
= 0+.4+.6+.6
= 1.6 fallas/mes

2. Costo esperado de fallas = Numero esperado x costo
De fallas por falla

= (1.6) ($ 300)
= $ 480/mes

3. Costo de mantenimiento = costo esperado de fallas + costo de servicio
Preventivo de fallas si se contrata contratado
el servicio
= (1 falla/mes) ($300) + $150/mes
= $ 450/mes

4. Puesto que en general es menos costoso contratar a una empresa de servicio de
mantenimiento ($ 450) que no hacerlo ($ 480), Huantsman debería contratarla.

Con algunas variaciones de la técnica mostrada en el ejemplo 4, los administradores de
operaciones pueden examinar sus políticas de mantenimiento.

Incremento de las capacidades de reparación

Debido a que la confiabilidad y el mantenimiento preventivo pocas veces son perfectos,
la mayor parte de las empresas opta por algún nivel de capacidad de reparación.
Aumentar p mejorar las instalaciones de reparación pondrá más rápido al sistema en
operación otra vez. Una buena instalación de mantenimiento debe tener las siguientes
características:

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1. personal bien capacitado

2. recursos adecuados.

3. habilidad para establecer un plan de reparación de prioridades.

4. habilidad y autoridad para realizar la planeación de materiales.

5. Habilidad para identificar la causa de las fallas.

6. habilidades para diseñar formas de alargar el TMEF.

II. PROGRAMAS DE REPARACIÓN:

Los gerentes de operaciones implementan programas de reparación para lograr los
siguientes objetivos:

1. Regresar el equipo a operación tan rápidamente como sea posible, para minimizar
interrupciones en la producción. Este objetivo puede afectar directamente la
capacidad de producción, los costos de producción, la calidad del producto y la
satisfacción del cliente.

2. Controlar el costo de cuadrillas de reparaciones, incluyendo tiempo directo y costos
de mano de obra por tiempo extra.

3. Controlar el costo de talleres de reparación.

4. Controlar la inversión en refacciones empleadas para reparar maquinas.

5. Controlar la inversión en maquinas de reemplazo, también conocidas como
maquinas de respaldo o repuesto, sustituyen maquinas que funcionan mal, hasta que
se completen las reparaciones necesarias.

6. Realizar la cantidad apropiada de reparación en cada mal funcionamiento. La
decisión de hasta donde llegar en una reparación va desde una reparación muy
provisional, hasta una completa reconstrucción. Algunos componentes pueden
reemplazarse pronto para aplazar el tiempo hasta la siguiente reparación.
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III. CUADRILLAS DE REPARACIÓN, MAQUINAS DE REPUESTO Y TALLERES
DE REPARACION:

Una vez ocurrido el mal funcionamiento o cuando éste es inminente, para reparar el equipo
de producción y los edificios, se emplean trabajadores de producción, especialistas de
reparaciones, componentes de refacción y suministros, herramientas y maquinas
especializadas, los talleres de reparación y maquinas de repuesto. Las reparaciones se
pueden realizar cuando urgen para minimizar interrupciones a la producción, corregir
condiciones de trabajo inseguro, y mejorar la calidad del producto.

En esta situación de urgencia los trabajadores de la producción y los especialistas en
reparaciones pueden trabajar tiempo extra, o pueden transferirse de otros proyectos menos
críticos. Los supervisores de mantenimiento y los ingenieros están disponibles para
colaborar con los trabajadores para tomar decisiones conforme avanzan las reparaciones.
Las maquinas que estén funcionando mal pueden reemplazarse rápidamente por maquinas
de repuesto. La meta fundamental en las reparaciones es minimizar la duración de la
interrupción a la producción, por lo que se requieren tiempos rápidos de respuesta y
trabajos rápidos de reparación.

La figura 1.2 ilustra la manera en que los gerentes de operaciones deben comparar los
costos de efectuar reparaciones contra los costos por interrupciones a la producción.
Grandes cuadrillas de reparación, uso de tiempo extra, mantenimiento de talleres de gran
19


capacidad y amplios suministros de refacciones y de maquinas de repuesto, funcionan
conjuntamente para acelerar las reparaciones y reducir el costo de interrupciones a la
producción. Sin embargo, como muestra la figura 1.2, se llega a un punto donde el costo de
reparaciones rápidas no se compensa por ahorros en la interrupción a la producción. El reto
fundamental en la administración de los programas de reparación es equilibrar el costo de
las cuadrillas de reparaciones, talleres, refacciones y maquinas de repuesto, contra la
necesidad de reparaciones rápidas.

IV. LAS RUPTURAS DISPARAN REPARACIONES Y ACCIONES
CORRECTIVAS:

Idealmente, un mal funcionamiento del equipo debería provocar dos acciones: primero, una
rápida reparación de mal funcionamiento, para hacer que el equipo regrese a producción tan
aprisa como sea posible, segundo, y tal vez de mayor importancia, el desarrollo de un
programa para eliminar la causa del mal funcionamiento y de la necesidad de este tipo de
reparaciones, este programa podría incluir el rediseño o modificación de la maquina que
funciono mal. La modificación y rediseño de la pieza o producto que se está procesando, la
capacitación de los trabajadores de producción para mejorar el cuidado de la maquina y,
más frecuentes ajustes, lubricantes e inspecciones de mantenimiento preventivo.

FIGURA 1.2

¿Que rapidez deben tener las reparaciones?

20


V. POLÍTICAS INICIALES DE REEMPLAZO DE PARTES

Cuando se van a reparar maquinas de producción, los supervisores de mantenimiento deben
decidir la amplitud del trabajo que van a efectuar. La extensión de la reparación pues de
abarcar el siguiente rango:

• Hacer solo una reparación suficiente para que la maquina ase ponga en marcha de
nuevo.

• Repara el mal funcionamiento y remplazar algunos componentes desgastados, pero
que todavía nos e descomponen.

• Ejecutar la reconstrucción general de la maquina.

• Remplazar la maquina antigua por una nueva.

Los gerente de operaciones deben de establecer políticas para definir la extensión de la
reparación de para cada tipo de maquina. Por ejemplo, supongamos que una maquina de
producción en particular ha dejado de funcionar bien Los trabajadores que van a repárala
podrían seguir algunas de las siguientes políticas:
21


1. remplazar o reparar solo aquellas partes que hayan funcionado mal.

2. Remplazar y repara partes que hayan funcionado mal y todas aquellas partes del
tipos A que tengas más de 1000 horas de servicio.

3. Reemplazar o reparar las partes que hayan funcionado mal y todas las piezas del
tipos A que tengas más de 1000 horas de servicio, así como todas las piezas de tipo
B que tengan mas de 500 horas de servicio.

Cuando los gerentes de operaciones tienen información sobre la frecuencia de malos
funcionamientos de componentes, costo de las reparaciones o malos funcionamientos, y
costo del remplazo anticipado de piezas antes de un mal funcionamiento, se pueden
desarrollara políticas de remplazo anticipado como las analizadas. Para analizar problemas,
a menudo se utiliza la simulación por computadora.

VI. DEJAR QUE LOS TRABAJADORES HAGAN LA REPARACIÓN DE SUS
PROPIAS MAQUINAS.

Tradicionalmente, los fabricantes estadounidenses han aplicado el principio de la
especialización a los trabajadores de mantenimiento. Se capacitan los especialistas para
hacer reparaciones de un tipo en particular. Cuando se requiere un cierto tipo de arreglo, se
llama al especialista apropiado para que lo efectuara. Cada vez más, sin embrago, se está
transfiriendo a los trabajadores la responsabilidad de reparar sus propias maquinas o de
ayudar al especialista. Algunas de las ventajas de ampliara de las funciones de los
trabajadores para que incluyan las reparaciones son:

• Los puestos de los trabajadores pueden ser más satisfactorios debido a una mayor
variedad de tareas y asignaciones de responsabilidad con más retos.

• Dada su participación en la ejecución de las reparaciones, los trabajadores con mas
sensibles a un posible mal funcionamiento y se pueden evitar reparaciones mayores
porque los trabajadores detectan la posibilidad de mal funcionamiento antes de que
realmente ocurra.

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• Los trabajadores son más flexibles cuando se les ha capacitado para varios puestos
pueden transferirse de un sitio a otro para ejecutar mas tareas y , por lo tanto el
sistema de producción es más flexible con respecto a los cambios a menudo los
trabajadores pueden completar reparaciones menores antes de que llegue el
especialista.

• Dada su participación en las reparaciones toma a menudo los trabajadores incluso
evitan arreglos menores al hacer la limpieza, lubricación, ajuste y otros servicios a
sus maquinas durante su tiempo libre debido a su participación en la ejecución de
las reparaciones, los trabajadores tienden a operar sus maquinas, con mayor cuidado
evitando así la necesidad incluso de arreglos menores. Por ejemplo cuando se
acumula en exceso virutas estas se eliminan por lo que se descompones menos
herramientas de corte.

La tendencia en las empresas de manufactura estadounidense hacían una mayor
participación directa del trabajador en las actividades de mantenimiento pude resultar un
factor clave en la reducción de costos de producción y en la mejora de la calidad de
producto y la satisfacción del cliente.

Los ejemplos 1.1 y 1.2 ilustran la forma en que los gerentes de producciones pueden
analizar algunos problemas importantes de los programas de reparaciones. En el ejemplo
1.1, el gerente de operaciones de un departamento de producción utiliza el análisis de colas
para determinar el tamaño de las cuadrillas de reparaciones que arreglan maquinas.

Este tipo de problemas ocurren cuando el gerente de operaciones debe estimar la capacidad
de mantenimiento. Este generalmente involucran dos tipos de problemas de capacidad de
mantenimiento: Tamaño de las cuadrillas y capacidad de los talleres de reparación.
Cualquiera de ellos se puede analizar convenientemente utilizando formulas de colas. Debe
tener cuidado, sin embargo, de revisar las hipótesis de las formulas de colas y asegurarse
que se ajusten al problema que se está analizando. A menudo se utiliza la simulación por
computadora para analizar problemas de capacidad de mantenimiento, cuando las hipótesis
de las formulas de colas no concuerdan con el problema de mantenimiento.

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Ejemplo 04:

DETERMINACION DE LA CANTIDAD DE MAQUINAS DE REPUESTO

BILL WILLIS del ejemplo 1.1, es el gerente responsable de la reparación de 200 maquinas
idénticas de moldeo de llantas. Cuando una de ellas se descompone, los especialistas de
mantenimiento de Bill reemplazan la maquina que funciona mal con un repuesto, si es que
está disponible. Cuando así ocurre, el tiempo que la operación esta fuera de ´producción se
reduce mucho. Recientemente el gerente de la planta pidió a Bill que revise la cantidad de
maquinas de repuesto disponibles y que recomiende si esta debe incrementarse. Bill estudia
los registros históricos de descompostura de maquina entre las maquinas de moldeo de
llantas y encuentra la siguiente información:

Cantidad de maquinas Ocurrencias Frecuencia relativa
que funcionan mal por (fracción y proporción)
hora
6 25 25/500 = 0.05
5 75 75/500 = 0.15
4 125 125/500 = 0.25
3 1-75 175/500 = 0.35
2 100 100/500 = 0.20
total 500 1.00

Cantidad de maquinas de repuesto Costos totales esperados
requerido por hora por hora
SNi 6 5 4 3 2 EC = ∑ [P(SNi) (c)Cij]
Sj
6 $0 $ 80 $ 160 $ 240 $ 320 $200.00
Cantidad de 5 150 0 80 160 240 131.50
maquinas de 4 300 150 0 80 160 97.50
repuesto 3 450 300 150 0 80 121.00
proporcionadas 2 600 450 300 150 0 225.00
P(SNi) 0.05 0.15 0.25 0.35 0.20
Nota: Cij es el costo de Sj y SNi

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El análisis de la tabla de retribución indica que deben brindarse cuatro maquinas de
repuestos Bill Willis reconoce, sin embargo, que los costos son solo uno de los factores a
considerar en su recomendación. También debe tomar en cuenta el impacto sobre la
capacidad de producción la capacidad de producción se reduce cuando la reparación de las
maquinas firma más tiempo debido a falta de disponibilidad de maquinas de repuesto), y la
satisfacción del cliente (se dejan de cumplir las promesas de entrega a los clientes cuando la
reparación de las maquinas toma más tiempo debido a falta de disponibilidad de maquinas
de repuesto). Ambos factores indican una cantidad más elevada de maquinas de repuesto.
Al ver la tabla de retribución, Bill puede observar que si recomendara cinco maquinas de
repuesto, los costos por hora esperados solamente se incrementarían en 34 dólares. Bill
supone que la capacidad de producción y la satisfacción del cliente mejorarían mucho si se
tiene cinco maquinas de repuesto.

VII. PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO:

En el caso de descompostura de máquina, los gerentes de operaciones no tienen ninguna
elección; deben hacer reparaciones. Por otra parte, la decisión de realizare inspecciones,
ajustes de máquina, lubricación y remplazo de refacciones periódicamente programadas,
como parte de un programa de mantenimiento preventivo (PM) es optativa. Los gerentes de
operación no necesitaban tener un programa PM, pero la mayoría de ellos lo tienen porque
desean:

• Reducir la frecuencia y la severidad de las interrupciones a la producción causada
por mal funcionamiento de las maquinas. Este objetivo puede afectar directamente
la capacidad de producción, los costos de producción, la calidad de producto, la
seguridad de los empleados y del cliente, y sus satisfacciones
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• Extender la vida útil de la maquinaria de la producción

• Reducir el costo total de mantenimiento, remplazando costo de mantenimiento
preventivo en lugar de costo de reparaciones,

• Proporcionar un entorno de trabajo seguro para los trabajadores. Las maquinas
desgastadas, en mala situación de operación, son un riesgo de seguridad para los
trabajadores.

• Mejorar la calidad del producto al mantener el equipo ajustado, con un buen
servicio y en buenas condiciones de operación.

VIII. MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y ESTRATEGIAS DE LAS
OPERACIONES

El mantenimiento preventivo puede ser un factor importante par el logro de las estrategias
de las operaciones. Por ejemplo, un programa de mantenimiento preventivo puede ser
esencial para el éxito de una estrategia de posicionamiento enfocado al producto. En estas
se producen diseños estandarizados.

IX. AUTOMATIZACIÓN E IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO
PREVENTIVO

En las fábricas automatizadas son esenciales lo programas de mantenimiento preventivo.
Piense en la idea de la fabrica sin trabajadores, los sistemas de maquinas automatizadas
operan continuamente, sin necesidad de trabajadores de producción .En este tipo de entorno
se necesitaría muchos trabajadores para mantener las maquinas ajustadas, lubricadas y en
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buena condición de operación. A pesar de que muchas de las fábricas nunca se convertirán
en fábricas sin trabajadores, se irán automatizando más y veremos un cambio de grandes
fuerzas de trabajo a fuerzas de trabajo de producción más pequeñas, pero también veremos
un desplazamiento de fuerzas de trabajo de mantenimiento preventivo pequeñas a mayores.
Algunos de los trabajadores de producción desplazados por la automatización deberán
recapacitarse para formar parte de la creciente fuerza de trabajo para mantenimiento.

X. PROGRAMACIÓN DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO
PREVENTIVO

En algunas plantas de Ford Toyota General Motors y otras, la producción se programa en
dos turnos de 8 horas al día, junto con un mini turno de 4 horas para actividades de
mantenimiento preventivo. En otras fabricas que producen durante 3 turnos diarios, para
dar tiempo a que cada máquina se someta a ajuste, lubricación y reemplazo de
componentes periódicos de mantenimiento preventivo se reduce la capacidad de las
maquinas, utilizada para fines de planeación de la producción (programa maestro de
producción) y planeación de los requerimientos de capacidad.

Independientemente del arreglo diseñado para la programación de las actividades de
mantenimiento preventivo, de manera creciente se consideran iguales en importancia el
mantenimiento preventivo y la producción, y por lo que tanto el mantenimiento preventivo
como la producción deben programarse periódicamente para cada máquina.

XI. REQUERIMIENTOS DE BASE DE DATOS DE MANTENIMIENTO
PREVENTIVO.

Para un programa de mantenimiento preventivo efectivo deben mantenerse registros
detallados de cada máquina. Una historia continua de fechas y frecuencias de
descomposturas, su descripción y costo de las reparaciones es fundamental para determinar
la frecuencia de programación del mantenimiento preventivo de cada máquina. Se necesitan
especificaciones y listas de verificación de equipo para las inspecciones de mantenimiento
preventivo y para decisiones de reemplazo anticipado de componentes. Estos registros
forman la base de mejora de los programas de mantenimiento preventivo y el cumulo de
datos para una planta grande puede ser significativo .Las computadoras generalmente se

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utilizan para mantener una base de datos a fin de que los departamentos de mantenimiento
tengan acceso a ellas según lo necesiten. También, gran parte de los datos se pueden
mantener en un sobre de plástico en cada máquina; entonces, conforme se efectúa
mantenimiento preventivo o reparaciones, pueden actualizarse las tarjetas en ese sobre.

XII. PROCEDIMIENTOS MODERNOS PARA EL MANTENIMIENTO
PREVENTIVO

En el capítulo 14 de este libro se incluyo un análisis de la manufactura justo a tiempo, en
ella, los inventarios de proceso y el tamaño de los lotes de producción se reducen a niveles
muy bajos. Esto enfoca la atención de los trabajadores y los gerentes en la descompostura
de las maquinas .Si una maquina se rompe, todas las maquinas corriente abajo pronto se
quedaran sin componentes y pronto se detendrá todo el sistemas de producción. En los
sistemas JIT no se pueden toleran descomposturas, razón por la cual los fabricantes luchan
por un mantenimiento perfecto de la maquina. Hemos discutido anteriormente como estos
fabricantes aceleran la reparación de manera que se minimice la interrupción a la
producción. El relato al principio de este capítulo describió el concepto del mantenimiento
preventivo total que ese está adoptando por fabricantes líderes. Aquí deseamos enfatizar en
la forma en que luchan para eliminar la descompostura de maquinas mediante el
mantenimiento preventivo.

Ejemplo 05:

Determinación de la frecuencia de ejecución de mantenimiento preventivo

Cuesta 2000 dólares dar mantenimiento preventivo a un grupo de 5 maquinas .si una
de las maquinas funciona mal entre inspecciones cuesta 4000 dólares. Los registros
indican la siguiente historia de descompostura de maquinas.

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Semanas/mantenimiento preventivo Probabilidad de que funcione mal
alguna maquina

1 0.1

2 0.2

3 0.3

4 0.4

Solo si se toman en consideración costos ¿Qué tan a menudo debe brindarse el
mantenimiento preventivo para minimizar el costo esperado por mal
funcionamiento, así como el costo mismo del mantenimiento preventivo?

Solución:

1. Primero, calcule la cantidad esperada de descomposturas por cada política
de mantenimiento preventivo ,la fórmula para el número esperado de
rupturas es:

Bn = N(pn) + B(n-1)p1 + B(n-2)p2 + B(n-3)p3+.. +B1p(n-1)

Donde:

Bn= número esperado de rupturas por cada una de las políticas de
mantenimiento
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Pn = probabilidad de que pueda ocurrir una descompostura entre inspecciones
de mantenimiento preventivo, cuando el mantenimiento preventivo se
ejecuta para el periodo n.

n= cantidad de maquinas dentro del grupo.

Por lo tanto:

B1= N (p1) = 5(0.1)= 0.500

B2= N (p1+ p2)+ B1 (p1) = 5(0.1+0.2)+0.500(0.1)= 1.550

B3= N (p1+ p2+ p3)+ B2 (p1) + B1 (p2)

= 5(0.1+0.2+0.3) +1.55 (0.1) +0.5 (0.2)=3.255

B4= N (p1+ p2+ p3+ p4) + B3 (p1) + B2 (p2) + B1 (p3)

= 5(0.1+0.2+0.3+0.4)+3.255(0.1)+1.55 (0.2)+0.5 (0.3)=5.786

2. A continuación calcule el caso esperado de descompostura, el costo del
mantenimiento preventivo y el costo total por cada política de mantenimiento
preventivo:

Mantenimiento Cantidad Cantidad Costo Costo semanal Costo
preventivo esperada de esperada de esperado del total
cada n descompostura descompostura semanal del mantenimiento semanal
semanas por semana mantenimiento preventivo [4/5]
preventivo
[(2)/(1)] [$2000/1]
[3*$4000]

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1 0.500 0.5000 $2000 $2000 $4000

2 1.550 0.775 3100 1000 4100

3 3.255 1.085 4340 667 5007

4 5.786 1.447 5788 500 6288

XIV. LA POLÍTICA QUE MINIMIZA LOS COSTOS SEMANALES ES
EJECUTAR EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE LAS SEMANAS.

En el ejemplo 1.5 Se estudia la planeación y control de un proyecto de mantenimiento
preventivo a gran escala. Estos proyectos ocurren comúnmente en los departamentos de
mantenimiento. Se menciona que una de las aplicaciones más comunes de CPM/PERT y
de otros procedimientos de administración de proyectos es el de mantenimiento. En muchos
departamentos de mantenimiento se detiene periódicamente para recibir mantenimiento
preventivo, bancos de maquinas o departamentos de producción completos, e incluso
plantas completas. En estas detenciones la cantidad y diversidad de las tareas de
mantenimiento preventivo que se pudieran efectuar es tan grande que se necesita un
procediendo para planear y controlar los proyectos como ilustra el ejemplo 1.5, CPM es una
manera útil de planear y controlar proyectos de mantenimiento a gran escala.

Los ejemplos 1.3 ,1.4 y 1.5 se refiere a decisiones sobre problemas de mayor importancia
del mantenimiento preventivo. Dado que hoy el mantenimiento preventivo está creciendo
en importancia, también se requiere entender estos ejemplos.

XV. CONFIABILIDAD DE LAS MAQUINAS:

Es la probabilidad de que se descomponga una maquina, que funcione mal o que requiera
reparaciones en un periodo dado de tiempo o después de un numero dado de horas. Si se
puede incrementar la confiabilidad de la maquina, se podrá reducir también la incidencia de
descomposturas de máquina y el costo del estrago causado en la producción por esas fallas.

Hay tres procedimientos para mejorar la confiabilidad de las maquinas:
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• Sobrediseño: Significa aumentar un diseño para evitar un tipo especifico de falla.
Si una maquina solo tiene unas cuantas partes independientes críticas que
interactúan, entonces el Sobrediseño puede ser una manera de incrementar la
confiabilidad de la máquina.

• Simplificación de diseño: significa reducir la cantidad de partes que interactúan en
una maquina. Dado que hay menos partes que pueden fallar, aumenta la
confiabilidad de la máquina.

• Componentes redundantes: Significa incorporar componentes de respaldo dentro
de la maquina, de manera que si un componente falla automáticamente los
reemplaza su respaldo. Estos procedimientos se pueden utilizar juntos o por
separado para diseñar máquinas mas confiables.

XVI. RESPONSABILIDADES SECUNDARIAS DE LOS DEPARTAMENTOS DE
MANTENIMIENTO

Todos los departamentos de mantenimiento son responsables de la reparación de los
edificios del equipo, y de efectuar ciertas inspecciones, reparaciones, lubricaciones y
ajustes de mantenimiento preventivo. Además, tradicionalmente se ha asignado a estos
departamentos ciertas responsabilidades secundarias.

La limpieza de los locales, los servicios de portería, el lavado de vidrios y cristales la
conservación de patios y jardines y los servicios de pintura normalmente lo realizan
departamentos de mantenimiento .Estas actividades por lo general incluyen todas las áreas
de instalaciones, desde los sanitarios hasta las oficinas, departamentos de producción y
almacenes.

A algunos departamentos de mantenimiento se les han asignado responsabilidades de
nuevas construcciones, remodelado, mantenimiento de equipo de seguridad, prevención de
perdidas, seguridad, control de riesgo público, disposición y transformación de desechos y
control de contaminación.

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XVII. TENDENCIAS EN EL MANTENIMIENTO

La maquinaría de producción es ahora más compleja de lo que era hace 10 o 20 años. Los
controles computarizados, la robótica, la nueva tecnología en metalurgia, controles
electrónicos más complejos, nuevos métodos de tecnología de lubricación y otros
desarrollos han resultado en muchos cambios en la forma en que se da mantenimiento a
estas máquinas complejas.

Han aparecido programas de capacitación especializados para dar a los trabajadores de
mantenimiento la destreza y la habilidad necesaria para el servicio y reparación del equipo
especializado. Un ejemplo de esta capacitación se encuentra en los campos de soporte a la
vida de los hospitales. Los ingenieros y técnicos que diseña y realizan programas de soporte
a la vida de este equipo médico sofisticado deben estar involucrados en programas de
capacitación continuos para mantenerse en la punta de los nuevos desarrollos de equipo.
Estos programas de capacitación se dan en los hospitales mismos, a través de grupos de
ciudades a la salud y por instituciones educativas públicas y privadas.

Se han desarrollado empresas de servicio subcontratantes para suministrar servicios
especializados de mantenimiento. Las computadoras, los automóviles, las máquinas de
oficina y otros productos, de una manera cada vez más común, están recibiendo servicio de
empresas subcontratadas. Su capacitación técnica especializada y su estructura de
honorarios, que por lo general está basada en requerimientos, se combinan para ofrecer un
servicio competente a un costo razonable.

Se han desarrollado otras técnicas que comprometen reducir el costo del mantenimiento y
al mismo tiempo mejorar el desempeño de las maquina de producción. Un ejemplo es la red
se sondas detectoras de temperatura computarizada conectada a todos loa cojinetes clave en
un sistema de maquinaria. Cuando estos empiezan a fallar se sobrecalientan y vibran, y los
sistemas detectores indican que un problema es inminente y se puede evitar el daño grave
que pueden sufrir las maquinas al fallar los cojinetes: flechas rotas, engranes cortados, etc.

Dado que loas computadoras han sido casi universalmente aceptadas en los sistemas de
información administrativos en todo tipo de organizaciones, los departamentos de

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mantenimiento también han sido afectados por este desarrollo .De manera ordinaria, cinco
áreas generales en el mantenimiento utilizan la asistencia por computadora:

1) para programar proyectos de mantenimiento.

2) para informar sobre costos de mantenimiento por departamento de producción por
categoría de costo y por otras clasificaciones.

3) para informar sobre el estado de inventarios de componentes y suministros de
mantenimiento.

4) para datos de fallas de componentes.

5) para estudio de análisis de operaciones, que puede incluir la simulación por
computadora, las colas de espera (teoría de colas) y otros programas analíticos.

La información proveniente de estos usos de las computadoras puede brindar a los gerentes
de mantenimiento patrones de falla necesarios datos de costos y otra información
fundamental para tomar decisiones clave de mantenimiento.

Aunque las computadoras, la robótica y la tecnología de alta tecnología son problemas
importantes en la administración del mantenimiento, la preocupación respecto al personal
puede ser el alma de un mejor mantenimiento. Una tendencia importante es la participación
de los trabajadores de producción en la producción en la reparación de sus propias
máquinas y la ejecución de su mantenimiento preventivo. Ampliar los puestos de los
trabajadores de producción para incluir el mantenimiento sus maquinas, no solamente es
probable que mejore el mantenimiento, sino que incorpora muchos beneficios colaterales.
Las reglas sindicales restrictivas respecto al trabajo están despareciendo a gran velocidad.

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CONCLUSION

Mantener el equipo de producción ajustado, reparado y en buen estado de operación. Para
que el equipo se mantenga en perfecto estado de operación no son solo evitar interrupciones
a la producción, sino también conserva bajos los costos de producción, mantener elevada la
calidad del producto, mantener condiciones de trabajos seguros y evitar embarques
retrazados alos clientes.

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BIBLIOGRAFIA

LIBRO: Administración de Producción y Operaciones
Autor: Norman Gaither Greg Frazier
Edición: Octava

36

Administración del mantenimiento y fiabilidad

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