Mantenimiento industrial: tipos y herramientas predictivas

PROYECTO TECNOLÓGICO II
Prof: Ing. Pablo Gribodo

INTRODUCCIÓN
¿QUÉ ES MANTENIMIENTO?
Si bien existen diferentes definiciones de la palabra
“Mantenimiento”, a nivel de proyecto y a nivel
Industrial podemos definirla de la siguiente manera…
“Mantenimiento es asegurar que todo
elemento físico continúe desempeñando las
funciones deseadas”
Debemos considerar que las funciones deseadas están
condicionadas por la fiabilidad inherente, o sea la
capacidad de diseño del elemento físico.

FALLOS Y CRITERIOS DE FUNCIONAMIENTO
A la hora de definir qué es un fallo, pueden ocurrir
distintos sucesos que dificulten la definición. Por
ejemplo:
Puede ocurrir que el motor funcione aparentemente de
manera normal, pero con un elevado consumo de aceite.
¿Ha fallado este equipo? Sí ó no. ¿Qué grado de deterioro
de su estado puede admitirse antes que digamos que ha
fallado?
Para contestar esta pregunta se comienza por definir
al fallo como “un estado insatisfactorio” y debemos
clasificar dos tipos de fallos:
POTENCIAL
FUNCIONAL

FALLO FUNCIONAL
Un fallo funcional se define como la incapacidad de
cualquier elemento físico de satisfacer un criterio de
funcionamiento deseado
FALLO POTENCIAL
Un fallo potencial (o sintomático) es un estado físico
identificable que indica que está a punto de producirse
un fallo funcional o está ocurriendo ya.

INTERVALO P-F
El intervalo P-F es el tiempo transcurrido entre un fallo
potencial y su empeoramiento hasta que se convierta en
un fallo funcional
Tiempo
Estado de
Funciona-
miento
P-F Fallo Funcional
Punto en que comienza a fallar
Fallo Potencial:
Punto en que detecto
que está fallando
Intervalo PF

MODELOS DE FALLO
Existen diferentes modelos de fallos que responden a los
elementos físicos que conocemos, para lo cual se ilustra la
P.C.F. (Probabilidad Condicional de falla) en función del
tiempo
Tiempo
P.C.F
Este modelo de fallo es también conocido como “curva de
la bañera” y podría representar, por ejemplo, un
engranaje que requiere de un cuidadoso montaje en un
reductor.

MODELOS DE FALLO
Tiempo
P.C.F
Modelo de fallo que responde, por ejemplo, a un circuito
electrónico.
Tiempo
P.C.F
Modelo de fallo que responde, por ejemplo, los
revestimientos interiores de una tolva

TIPOS DE MANTENIMIENTO
MANTENIMIENTO CORRECTIVO
Existen distintos tipos de mantenimiento, a continuación se
muestran y detallan los distintos tipos:
Consiste en reparar las averías o fallos a medida que se van
produciendo. El personal encargado de avisar de las averías
es en general el propio usuario de los equipos.
Llevar el equipo al límite de su capacidad de funcionamiento
puede agravar el fallo potencial o degenerar en otros de
mayor importancia.
DESVENTAJAS
Plantel numeroso
Elevada cantidad de
repuestos
VENTAJAS
No se requiere
Planificación

MANTENIMIENTO PREVENTIVO
El mantenimiento preventivo periódico (MPP) (también
conocido como mantenimiento cíclico), es un tipo de
mantenimiento planificado que implica intervenciones y
recursos programados, basados en periodos determinados u
horas de funcionamiento. Consiste en el cambio de piezas o
restauración de componentes, a intervalos predefinidos.
Su principal objetivo es disminuir la frecuencia de las
paradas no programadas aprovechando, según sea
beneficioso, el momento más oportuno para Producción y
Mantenimiento. Además, permite valerse con anticipación, de
las herramientas y repuestos necesarios para ejecutar las
tareas.

Algunas de las tareas habituales desarrolladas por el
mantenimiento preventivo son:
Servicios de inspección y cambio de piezas componentes
Controles
Conservación y restauración de un ítem para detectar o
corregir defectos
Lubricación
Chequeos y recorridas de rutina
Calibración de instrumentos

Ejemplo de Planilla de Mantenimiento Preventivo de un Automóvil

El principio fundamental para aplicar mantenimiento
preventivo es aceptar que el modo de falla de la pieza o
componente obedece a un patrón de falla que se ajusta
perfectamente a un período de “vida útil” (VU) consistente
Se deberá tener muy claro la dimensión de la vida útil de
éste último, pues todos los reemplazos realizados con
anterioridad a este momento, será vida útil desperdiciada
e irrecuperable.
Tiempo
P.C.F VIDA UTIL
Zona de
desgaste
acelerado

ÍNDICES DE MANTENIMIENTO
MTBF
Existen gran variedad de índices aplicados al
mantenimiento, A continuación se muestran los de uso
mas frecuente en la industria.
MTBF (Mean Time Between Failures) es la media aritmética
(promedio) del tiempo entre fallos de un sistema.
Donde
To : Tiempo Operativo total
Tnp: Tiempo de parada no programada
Cf: Cantidad de fallas

MTTF
Cuando se considera un ítem, repuesto, o elemento que se
sustituye al fallar, el concepto es medianamente parecido.
Denominado MTTF (mean time to failure), o tiempo medio
para la falla, nos indica en promedio, con qué frecuencia
se producirá la avería en el componente.
Donde
To : Tiempo Operativo total
Cf: Cantidad de fallas

MTTR
El tiempo medio para reparación es la 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, durante un período determinado de tiempo.
Este índice debe usarse en equipos cuyo tiempo de
reparación es significativo respecto al tiempo de
operación del equipo. La inversa del MTTR puede
utilizarse como indicador de la Mantenibilidad de un
equipo

CONFIABILIDAD
Se define la confiabilidad como la probabilidad de que un
ítem cumpla las funciones requeridas, sin fallas, durante
un período determinado.
Se define como la probabilidad que un equipo o sistema
pueda ser reparado satisfactoriamente en un tiempo
determinado.
MANTENIBILIDAD

DISPONIBILIDAD
La Disponibilidad de un equipo o línea de producción
representa el porcentaje del tiempo en que quedó a
disponibilidad del órgano de operación para desempeñar su
actividad.

MANTENIMIENTO PREDICTIVO
El mantenimiento predictivo intenta determinar, con la mayor
anticipación posible, los fallos potenciales o sintomáticos de los
componentes del equipo. Se trata del servicio de seguimiento del desgaste
de una o más piezas de equipos prioritarios a través del análisis de
síntomas, o estimaciones hechas por evaluación estadística, tratando de
extrapolar el comportamiento de esas piezas y determinar el punto exacto
de recambio. Normalmente se realiza con el equipo o instalación en
servicio.
Tiempo
Estado de
Funciona-
miento
P-F Fallo Funcional
Fallo Potencial:
Punto en que detecto
que está fallando
Punto en que puedo
detectarlo con
técnicas predictivas

MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Algunas herramientas utilizadas por el mantenimiento
predictivo son:
Análisis de vibraciones
Termografía Infrarroja.
Análisis de partículas de desgaste.
Inspección por Ultrasonido.
Análisis de las propiedades físico químicas de los
aceites.

TERMOGRAFÍA INFRARROJA
Una de las técnicas más utilizadas en el monitoreo de
equipos industriales es la termografía infrarroja.
Considerada una técnica predictiva, consiste en identificar
la existencia de fallos potenciales en elementos, analizando
el espectro de temperaturas de los mismos.
El estudio de los resultados obtenidos, brinda información
muy valiosa para decidir el reemplazo o reparación del
elemento en cuestión.

Para realizar un análisis termográfico se utilizan cámaras
infrarrojas las cuales detectan las variaciones de
temperatura y asignan un color para identificar que áreas
o puntos se encuentran a mayor temperatura

Veamos algunos ejemplos de aplicación
Cargas
desbalanceadas.

En otras ocasiones el
incremento de
temperatura se debe a
un aumento en la
resistencia. Los
valores normales de
resistencia de un
componente eléctrico
varían si existen
contactos flojos,
desgaste de material,
tornillos flojos,
componentes
dañados, fatiga de
material, etc..

En sistemas
mecánicos podemos
encontrar cientos de
aplicaciones. En este
caso se observa un
rodamiento sometido
a excesiva fricción.

En sistemas
electrónicos,
podemos
determinar la
eficiencia de
disipación del
calor en circuitos
integrados

ANÁLISIS DE VIBRACIONES
El análisis de vibraciones espectral es una herramienta
ampliamente utilizada en el mantenimiento predictivo.
Esta técnica tiene como objetivo identificar las
principales frecuencias de excitación del sistema,
relacionando estas frecuencias con el tipo de defecto que
la máquina padece.

ANÁLISIS DE VIBRACIONES

MANTENIMIENTO DETECTIVO
Son acciones tendientes a identificar “fallos ocultos” que
pueden darse en equipos o instalaciones consideradas de
protección. De suceder un fallo funcional de la función
protegida, estaremos ante un “fallo múltiple” o simultáneo.
Generalmente se realiza sobre funciones de protección o
elementos no dotados de seguridad inherente.

FALLO OCULTO
Una función oculta es aquella cuyo fallo no es detectable
por los operarios bajo circunstancias normales, si se
produce por sí solo. Los dispositivos de seguridad funcionan
de alguna de las siguientes maneras:
Avisando a los operadores de la existencia de una anomalía.
Parando el equipo en caso de fallo.
Eliminando o reduciendo una anomalía producida como
consecuencia de un fallo, que de no corregirse, podría dar
lugar a daños mucho más importantes.
Asumiendo control de una función que ha fallado.
Impidiendo la creación de una situación peligrosa.

FALLO MULTIPLE
La probabilidad de que se produzca el fallo múltiple
durante un período dado está regido por la probabilidad de
que falle la función protegida mientras el dispositivo de
seguridad está averiado durante el mismo período
Por ejemplo, un tiempo medio entre fallos de cuatro años,
quiere decir que la función en cuestión falla una vez cada
cuatro años. Si el fallo es aleatorio, entonces la
probabilidad de que falle la función en cualquier año
dado es de 0.25 o el 25%. Si esta función está protegida
por una función oculta que se mantiene de tal forma que
su tasa de fallos es del 33%, entonces la probabilidad del
fallo múltiple en cualquier año dado es:
0.25 X 0.33 = 0.0825
o sea, 1 en 12.

ORGANIZACIÓN DEL MANTENIMIENTO
ESTRUCTURAS
Generalmente mantenimiento dependerá de alguna área
principal.
En ocasiones puede suceder que la estructura de
mantenimiento dependa de otros sectores de la
organización, como ser:

ESTRUCTURAS
Independientemente de su ubicación relativa en la
organización corporativa, el mantenimiento puede ser
MTTO DESCENTRALIZADO
MTTO CENTRALIZADO
MTTO MIXTO
Y cualquier otra posible combinación que se dé en
forma particular

MTTO CENTRALIZADO
Se entiende por centralizado al sector de mantenimiento
que tiene bajo su área la responsabilidad total del servicio.

MTTO CENTRALIZADO
•Permite un rápido intercambio de personal entre los distintos
sectores de mantenimiento.
•Facilita la estandarización de tareas.
•Aumenta la especialización del personal.
•En casos de emergencia, permite disponer de más recursos que si
estarían dispersos en toda la planta.
•Permite una mejor capacitación de todo el personal.
Ventajas
Desventajas
•Mayor desconocimiento de los problemas del área productiva.
•El servicio tiende a ser menos ágil.
•Suele aparecer el problema de responsabilidad difusa entre
mantenimiento y producción.
•Mayor burocracia.
•Pérdida de tiempo en traslados, si la planta está dispersa
geográficamente.

El mantenimiento descentralizado depende de cada una
de las áreas productivas. También se lo denomina
mantenimiento asignado y se aplica generalmente a
grandes complejos industriales donde los sectores están
geográficamente dispersos.

Ventajas
Desventajas
•Menor burocracia.
•Mayor velocidad entre requerimiento y satisfacción del cliente interno.
•Mayor especialización en cada uno de los equipos.
•Mejor definición de las responsabilidades con respecto Producción.
•Menores tiempos muertos por traslados del personal y materiales.
•Dificultad en la programación de los planes de capacitación.
•Suelen multiplicarse los servicios de apoyo a mantenimiento.
•Se pierde la aplicación de normas o estándares de aplicación
general.
•Mayor dificultad en la transferencia de personal entre áreas.
•Aumenta el número total de empleados de acuerdo a la carga total
de trabajo.

MTTO MIXTO
La idea de contar con una organización del tipo mixta busca minimizar
las desventajas y ampliar las ventajas de los tipos anteriores.
En definitiva, se centralizan funciones como los Talleres, Oficina
Técnica, Almacenes (tareas técnico – administrativas); mientras que
los grupos operativos del mantenimiento se descentralizan
asignándolos a áreas o tareas determinadas.

MANTENIMIENTO TERCERIZADO
Los principales objetivo que busca la tercerización en el
mantenimiento son:
Reducción de los gastos operativos.
Obtención tecnología especializada.
Liberación del cliente para cuidar su actividad.
Mejora de la calidad de ciertos servicios.
Algunas áreas donde suele aplicarse la tercerización son:
Equipos de tecnología avanzada, con personal muy
especializado y/o herramientas y/o materiales específicos.
Servicios de naturaleza no continua y con costo definido
(jardinería, pintura, equipos de oficina, etc.)
Servicios no relacionados con la actividad final de la
empresa (seguridad, comedores, limpieza, etc.)

MANTENIMIENTO TERCERIZADO
Lamentablemente, la conducción de los procesos de
tercerización basados únicamente en el aspecto de costos
han obtenido como resultado, en muchas empresas, las
siguientes distorsiones:
Subempleo
Improvisación
Alta rotación
Falta de recursos para desarrollar tecnología y
capacitación
Decepción
Descrédito
Distorsiones en la Tercerización

CAUSA FUNDAMENTAL DE FALLOS
CAUSA RAÍZ DE FALLOS
Es fundamental no concentrarse en los síntomas; debe
buscarse siempre la causa fundamental del fallo.
Ejemplo
En una planta hay 200 cajas de engranajes, todas del
mismo diseño y todas realizando la misma función sobre
el mismo tipo de equipo. Al hacer la lista inicial de los
modos de falla resultó lo siguiente:
Se engranan los rodamientos
Se desprenden los dientes de engranaje
Se registraron éstos porque el personal recordaba que
habían ocurrido en el pasado.
¿CUÁL ES LA
CAUSA DE
LOS FALLOS?

CAUSA RAÍZ DE FALLOS
Ejemplo
La conclusión fue que sería aconsejable realizar tareas
preventivas tales como “comprobar el desgaste de los dientes
de engranaje” o “comprobar el desajuste de la caja de
engranajes” y “comprobar la vibración de los cojinetes”
Sin embargo, en un estudio más detallado resultó que ambos
fallos habían ocurrido porque no se había comprobado el nivel
de aceite, y en realidad éstas se habían averiado por falta de
aceite. Es más, nadie pudo recordar si alguna de las cajas
había fallado habiéndose lubricado correctamente. Por lo
tanto sería más conveniente:
falta aceite en la caja de engranajes

HERRAMIENTAS PARA LA CAUSA RAÍZ DE FALLOS
Diagrama de ISHIWAKA
FALLA DEL
VEHÍCULO
MOTOR
FRENOS
TREN
DELANTERO
SIST. ENF
EMBRAGUE
SIST
ELÉCTRICO
Desg. De
componentes
Perdida de
compresión
Falta de fluido
Pastillas
gastadas
Falta
lubricación
Alineación y
Balanceo
Alternador
Arranque
Batería
Discos
Cable
Fuga de Agua
Ventilador

TOMENTA DE IDEAS
La técnica del brainstorming consiste en identificar todas las
causas de un problema. Es un proceso creativo que hace uso
del conocimiento del problema que tiene cada miembro del
grupo y de su creatividad. Se debe proporcionar un ambiente
distendido y son aconsejables los siguientes pasos:
Nombrar un moderador del grupo, que será el encargado
de anotar todas las ideas que surjan.
Todo el grupo debe permanecer en silencio durante 10
minutos aproximadamente, pensando y anotando las ideas.
Cada miembro propone una idea, no se permiten críticas
ni comentarios.

TOMENTA DE IDEAS
Se debe evitar repeticiones.
Es importante no criticar ninguna idea y el proceso será
de votación por la aceptación o rechazo de cada
propuesta.
La finalidad es obtener cantidad de ideas, la calidad
de cada una de ellas se analiza posteriormente.

LOS 5 POR QUÉ
Los 5 ¿Por qué? Es una técnica para realizar preguntas
iterativas usadas, para explorar las relaciones de causa y
efecto subyacentes a un problema particular. El objetivo
principal de la técnica es determinar la causa raíz de un
defecto o problema repitiendo la pregunta "¿Por qué?".
Cada respuesta forma la base de la siguiente pregunta. El
"5" en el nombre se deriva de la observación empírica en el
número de iteraciones típicamente requeridas para
resolver el problema.

LOS 5 POR QUÉ
Ejemplo:
El vehículo no arranca. (El problema)
¿Por qué? - La batería está muerta.
¿Por qué? - El alternador no está funcionando.
¿Por qué? - La correa del alternador se ha roto.
¿Por qué? - La correa del alternador fue mucho más allá
de su vida de servicio útil y no sustituye.
¿Por qué? - El vehículo no se mantiene de acuerdo a la
recomendada programa de servicio. (una de las causas)

Mantenimiento industrial: tipos y herramientas predictivas

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Similar a Mantenimiento industrial: tipos y herramientas predictivas

Similar a Mantenimiento industrial: tipos y herramientas predictivas (20)

Último

Último (20)

Mantenimiento industrial: tipos y herramientas predictivas