I
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
DISEÑO DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO PARA LA PLANTA DE PRODUCCIÓN DE LA EMPRESA UMCO S.A.
PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO MECÁNICO
JUAN CARLOS POZO GUERRA
[email protected]
FRANCISCO JAVIER ROGEL CAJILEMA (†)
DIRECTOR: ING. LUIS FERNANDO JÁCOME JIJÓN
[email protected]
QUITO, OCTUBRE 2011
II
DECLARACIÓN
Juan Carlos Pozo Guerra, Francisco Javier Rogel Cajilema (†), declaramos bajo juramento que el trabajo aquí descrito es de nuestra autoría; que no ha sido previamente presentada para ningún grado o calificación profesional; y hemos consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento. A través de la presente declaración cedemos nuestros derechos de propiedad intelectual correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
Juan Carlos Pozo Guerra
Francisco Javier Rogel Cajilema (†)
III
CERTIFICACIÓN
Certificamos que el presente trabajo fue desarrollado por Juan Carlos Pozo Guerra y Francisco Javier Rogel Cajilema (†), bajo nuestra supervisión
_____________________ Ing. Fernando Jácome Director del proyecto
_____________________ Ing. Álvaro Aguinaga Ph.D. Ms.C. Colaborador del proyecto
IV
AGRADECIMIENTOS
Este proyecto no hubiera sido posible sin la ayuda de un amigo incondicional, Él quien me ha dado la vida, fuerza y valor para continuar adelante, quien ha puesto a las personas idóneas para mi formación como persona y profesional, gracias Dios mío por todo. Agradezco al Ing. Fernando Jácome por su completa asistencia y consejos en cada dificultad que se presentó. Este proyecto no lo hubiese realizado sin la ayuda todo el personal del Departamento Técnico Mecánico de UMCO S.A. y sus dirigentes, quienes me apoyaron y me abrieron las puertas para juntamente con ellos colaborarnos. De igual manera doy gracias a todos los profesores quienes me forjaron durante la estadía que tuve en esta gran universidad. A mis padres, hermano, a mi enamorada Gaby y todos aquellos familiares y amigos quienes nunca dejaron de creer en mí. Un agradecimiento especial a mi compañero de colegio, de universidad y de tesis Francisco “Paco” Rogel, porque fue él mientras Dios le dio vida quien ayudó de manera ardua a que este proyecto tenga un gran inicio.
Juan Carlos Pozo Guerra
V
DEDICATORIA
El esfuerzo de este trabajo lo dedico a mi mamá, Vicky, porque ella ha sido una fuente incondicional de consejos durante toda mi vida, quien ha estado para celebrar conmigo en momentos de alegría y también ha sido mi amparo en instantes de tristeza. A mi papá Juan José, quien gracias a su carácter y ejemplo de vida ha logrado forjarme para llegar a ser lo que soy. A mi hermanito Juan Pablo, ahora entiendo porque te demoraste tanto tiempo en llegar y es porque en varios momentos difíciles que se me han presentado en la vida he necesitado de una caricia especial y sincera, tú has estado ahí para apoyarme hermano. A quien ha hecho mi vida de colores, Gaby quien con su ternura, alegría, imaginación y por sobretodo su gran cariño y amor, hace que cada momento que vivo con ella sea especial y único en mí. A mis grandes amigos quienes hemos pasado magnas aventuras en estos últimos años Kleber, Santiago, Cristian y Vinicio. Este logro tiene una dedicatoria muy exclusiva, para ti Paco, lo conseguimos!
Juan Carlos Pozo Guerra
VI
CONTENIDO CAPÍTULO 1 ............................................................................................................... 1 GENERALIDADES DE LA EMPRESA UMCO S.A. ................................................... 1 1.1
CARACTERÍSTICAS. ................................................................................ 1
1.1.1
RESEÑA HISTÓRICA. .............................................................................. 1
1.1.2
LOCALIZACIÓN. ....................................................................................... 2
1.1.3
MISIÓN. .................................................................................................... 3
1.1.4
VISIÓN. ..................................................................................................... 3
1.1.5
OBJETIVOS ESTRATÉGICOS. ................................................................ 4
1.1.6
POLÍTICA EMPRESARIAL. ...................................................................... 4
1.1.7
CLIENTES. ............................................................................................... 5
1.2
CRECIMIENTO ECONÓMICO. ................................................................ 6
1.3
HIGIENE SALUD Y SEGURIDAD OCUPACIONAL. ............................... 7
1.4
ASPECTOS AMBIENTALES. ................................................................... 9
CAPÍTULO 2 ............................................................................................................. 11 MÁQUINAS, EQUIPOS Y PRODUCTOS ELABORADOS. ...................................... 11 2.1
EQUIPOS QUE CONFORMAN LA PLANTA. ......................................... 11
2.2
MANUFACTURA DE LOS PRODUCTOS. ............................................. 16
2.2.1
EVOLUCIÓN. ......................................................................................... 16
2.2.2
MATERIA PRIMA. .................................................................................. 19
2.2.3
PROCESOS DE PRODUCCIÓN............................................................ 19
2.3
CARACTERÍSTICAS DE LOS PRODUCTOS. ....................................... 20
CAPÍTULO 3 ............................................................................................................. 23 TEORÍA Y TIPOS DE MANTENIMIENTO................................................................. 23 3.1
INTRODUCCIÓN. .................................................................................. 23
VII
3.2
IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO. .............................................. 23
3.3
VARIABLES DEL MANTENIMIENTO. ................................................... 24
3.3.1
FIABILIDAD. ........................................................................................... 24
3.3.2
DISPONIBILIDAD................................................................................... 24
3.3.3
MANTENIBILIDAD. ................................................................................ 25
3.3.4
SEGURIDAD. ......................................................................................... 25
3.4
OBJETIVOS DEL MANTENIMIENTO. ................................................... 25
3.5
TIPOS DE MANTENIMIENTO. .............................................................. 26
3.5.1
MANTENIMIENTO CORRECTIVO. ....................................................... 26
3.5.2
MANTENIMIENTO PREVENTIVO. ........................................................ 27
3.5.2.1.
Características del mantenimiento preventivo. ....................................... 27
3.5.2.2.
Mantenimiento preventivo a tiempo fijo. ................................................. 29
3.5.2.3.
Mantenimiento preventivo a tiempo variable. ......................................... 30
3.5.3
MANTENIMIENTO PREDICTIVO. ......................................................... 30
3.5.3.1.
Técnicas aplicadas en el mantenimiento predictivo................................ 32
3.5.3.1.1.
La termografía. ....................................................................................... 32
3.5.3.1.2.
La radiografía industrial. ......................................................................... 33
3.5.3.1.3.
El ultrasonido. ......................................................................................... 33
3.5.3.1.4.
Análisis de vibraciones. .......................................................................... 34
3.5.4
MANTENIMIENTO PROACTIVO. .......................................................... 35
3.5.5
MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL. ........................................... 36
3.5.6
MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD (RCM) ......... 38
3.5.6.1.
Objetivo de RCM y tipos de acciones preventivas que propone. ........... 39
3.5.6.2.
Proceso de análisis de fallos que fundamenta el RCM. ......................... 40
3.5.6.3.
Contratación externa de implantación del RCM y su proceso. ............... 41
VIII
3.6
DESEMPEÑO DE LA GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO. .................... 42
3.6.1
IMPLEMENTACIÓN DE LA GESTIÓN EN MANTENIMIENTO. ............. 43
3.6.2
CICLO DEMING. .................................................................................... 43
3.6.1.1
Planificar (planear). ................................................................................ 44
3.6.1.2
Ejecutar el plan (hacer). ......................................................................... 45
3.6.1.3
Controlar (verificar). ................................................................................ 45
3.6.1.4
Actuar. .................................................................................................... 45
3.7
TIPOLOGÍA DE FALLOS. ...................................................................... 45
3.7.1
TIPOS DE FALLO SEGÚN LA PROBABILIDAD ASOCIADA LA EDAD MEDIA……... ........................................................................................ 46
3.7.2
DESGASTE. ........................................................................................... 47
3.7.3
FRICCIÓN Y LUBRICACIÓN. ................................................................ 47
3.8
HERRAMIENTAS PARA EL DIAGNÓSTICO DE FALLAS. .................... 48
3.8.1
ANÁLISIS DE CAUSA RAÍZ (RCA). ....................................................... 50
3.8.2
ÁRBOL DE FALLOS (FTA). ................................................................... 50
3.8.3
DIAGRAMA DE CAUSA Y EFECTO DE ISHIKAWA. ............................. 53
3.8.4
TEOREMA DE PARETO. ....................................................................... 55
3.8.5
MATRIZ DE PRIORIZACIÓN DE HOLMES. .......................................... 57
3.9.
ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO. ................................................ 58
3.9.1.
MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD (RCM). ........ 58
3.9.1.1.
Ventajas del mantenimiento centrado en la confiabilidad. ...................... 59
3.9.1.2.
Desventajas del mantenimiento centrado en la confiabilidad. ................ 59
3.9.2.
ANÁLISIS MODAL DE FALLA Y EFECTO (AMFE). .............................. 60
3.9.2.1.
Denominación del componente e identificación. .................................... 61
3.9.2.2.
Parte del componente, operación o función. .......................................... 61
IX
3.9.2.3.
Modo de fallo. ......................................................................................... 62
3.9.2.4.
Efecto de falla. ........................................................................................ 62
3.9.2.5.
Causas del modo de fallo. ...................................................................... 62
3.9.2.6.
Consecuencias de falla. ......................................................................... 63
3.9.2.7.
Índices de evaluación de modos de fallo. ............................................... 64
3.9.2.8.
Índice de prioridad y riesgo (IPR). .......................................................... 67
3.9.2.9.
Acciones correctivas. .............................................................................. 68
3.9.2.10.
Responsables y plazo. ........................................................................... 68
3.9.2.11.
Acciones implantadas............................................................................. 68
3.10.
INDICADORES DE MANTENIMIENTO. ................................................. 69
3.10.1.
CLASES DE INDICADORES DE MANTENIMIENTO............................. 70
3.10.1.1.
Indicadores de desempeño operativo de equipos (indirectos) ............... 70
3.10.1.2.
Indicadores de costos operativos de mantenimiento (directos) .............. 71
3.10.1.3.
Indicadores de desempeño de gestión de mantenimiento. .................... 71
3.10.1.4.
Indicadores de clase mundial ................................................................. 72
3.10.1.4.1. Tiempo medio entre fallas (TMEF) ......................................................... 72 3.10.1.4.2. Tiempo medio para reparar (TMPR)....................................................... 72 3.10.1.4.3. Disponibilidad. ........................................................................................ 72 3.10.1.4.4. Disponibilidad por averías. ..................................................................... 73 3.10.1.4.5. Confiabilidad. .......................................................................................... 73 3.10.1.4.6. Índice de mantenimiento programado (IMP). ......................................... 73 3.10.1.4.7. Índice de mantenimiento correctivo (IMC). ............................................. 74 CAPÍTULO 4 ............................................................................................................. 75 PLAN DE MANTENIMIENTO ................................................................................... 75 4.1
INTRODUCCIÓN. ................................................................................... 75
X
4.2
REQUERIMIENTOS DEL PLAN DE MANTENIMIENTO. ....................... 75
4.2.1
SELECCIÓN DE LA MAQUINARIA Y/O EQUIPO. ................................. 75
4.2.2
GENERACIÓN Y REGISTRO DE INFORMACIÓN. ............................... 82
4.2.2.1
Informes de actividades.......................................................................... 82
4.2.2.2
Recopilación de la información. .............................................................. 84
4.2.2.3
Clasificación y codificación de equipos. ................................................. 84
4.2.2.4
Manuales e instructivo de mantenimiento. ............................................. 85
4.3
ESTRATEGIA DEL MANTENIMIENTO. ................................................. 86
4.3.1
SELECCIÓN DE MAQUINARIA Y/O EQUIPO. ...................................... 87
4.3.2
IDENTIFICACIÓN DE SISTEMAS Y SUBSITEMAS. ............................. 87
4.4
IMPLEMENTACIÓN DE LA ESTRATEGIA. ........................................... 87
4.5
DESARROLLO DE LA ESTRATEGIA. ................................................... 88
4.5.1.
MÁQUINA BRILLADORA DE OLLAS SILLEM. ...................................... 89
4.5.1.1
Funcionamiento y operación. ................................................................. 91
4.5.1.2
Sistemas y componentes. ...................................................................... 95
4.5.1.2.1.
Sistema mecánico. ................................................................................. 95
4.5.1.2.2.
Sistema eléctrico. ................................................................................... 97
4.5.1.2.3.
Sistema neumático. ................................................................................ 99
4.5.1.3.
Codificación de sistemas, subsistemas y componentes. ...................... 100
4.5.1.3.1.
Sistema. ............................................................................................... 100
4.5.1.3.2.
Subsistema. .......................................................................................... 100
4.5.1.3.3.
Componentes. ...................................................................................... 101
4.5.1.4.
Diagrama de causa y efecto. ................................................................ 102
4.5.1.5.
Árbol de fallos. ...................................................................................... 102
4.5.1.6.
Análisis modal de falla y efecto (AMFE). .............................................. 102
XI
4.5.1.7.
Cuadros de correctivos. ........................................................................ 115
4.5.1.8.
Actividades de mantenimiento. ............................................................. 115
4.5.1.9.
Plan de mantenimiento para la máquina brilladora Sillem. ................... 127
4.5.1.10.
Indicadores de mantenimiento. ............................................................ 128
4.5.1.10.1. Tiempo medio entre fallas. (TMEF) ...................................................... 129 4.5.1.10.2. Tiempo medio para reparar (TMPR)..................................................... 130 4.5.1.10. 3. Disponibilidad. ...................................................................................... 130 4.5.1.10.4. Índice de mantenimiento programado. ................................................. 131 4.5.1.10.5. Índice de mantenimiento correctivo. ..................................................... 131 4.5.1.10.6. Resultados de indicadores de mantenimiento. ..................................... 132 CAPÍTULO 5 ........................................................................................................... 133 ANÁLISIS DE COSTO BENEFICIO ....................................................................... 133 5.1
COSTOS E INGRESOS POR PRODUCCIÓN. .................................... 133
5.1.1.
Costo de mantenimiento. ...................................................................... 133
5.1.2.
Producción anual. ................................................................................. 135
5.1.3.
Valor unitario por mantenimiento. ......................................................... 135
5.1.4.
Depreciación de maquinaria. ................................................................ 136
5.2
COSTO BENEFICIO. ........................................................................... 137
CAPÍTULO 6 ........................................................................................................... 138 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .......................................................... 138 6.1
CONCLUSIONES. ................................................................................ 138
6.2
RECOMENDACIONES. ....................................................................... 141
BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................... 143 ANEXOS ................................................................................................................. 144
XII
ÍNDICE DE FIGURAS Figura No. 3. 1 Características del Mantenimiento Preventivo .................................. 28 Figura No. 3. 2 Ciclo Deming .................................................................................... 44 Figura No. 3. 3 Árbol de fallos ................................................................................... 51 Figura No. 3. 4 Ejemplo de árbol de fallos ................................................................ 53 Figura No. 3. 5 Diagrama de causa y efecto ............................................................. 54 Figura No. 3. 6 Diagrama de Ishikawa para fallo de rodamientos ............................. 55 Figura No. 4. 1 Componentes del sistema mecánico. ............................................... 95 Figura No. 4. 2 Componentes del sistema eléctrico. ................................................. 98 Figura No. 4. 3 Componentes del sistema neumático. .............................................. 99 Figura No. 4. 4 Sistema de codificación de subsistemas de la máquina brilladora .
Sillem .............................................................................................. 100
Figura No. 4. 5 Sistema de codificación de componentes de la máquina brilladora .
Sillem .............................................................................................. 101
Figura No. 4. 6 Diagrama Causa-Efecto de la máquina brilladora Sillem cuando no .
funciona .......................................................................................... 103
Figura No. 4. 7 Árbol de fallos para los brazos de molde de la brilladora de ollas .
Sillem .............................................................................................. 104
XIII
ÍNDICE DE GRÁFICOS Gráfico No.1. 1 Porcentajes de ventas por año ........................................................... 7 Gráfico No. 3. 1 Análisis de vibraciones .................................................................... 34 Gráfico No. 3. 2 Curva de la Bañera ......................................................................... 47 Gráfico No. 3. 3 Diagrama de Pareto ........................................................................ 56 Gráfico No. 4. 1 Diagrama de Pareto para la cantidad de fallos graves en los .
últimos 2 años en los diferentes procesos de producción. .............. 78
Gráfico No. 4. 2 Diagrama de Pareto para la cantidad de fallos graves en los .
últimos 2 años en la línea de producción 1...................................... 80
XIV
ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS Fotografía No. 1. 1 Fundación de la Fábrica UMCO ................................................... 1 Fotografía No. 1. 2 Ubicación de la Fábrica UMCO .................................................... 3 Fotografía No. 2. 1 Ollas de barro antiguas .............................................................. 17 Fotografía No. 3. 1 Termografía ................................................................................ 32 Fotografía No. 3. 2 Radiografía Industrial ................................................................. 33 Fotografía No. 3. 3 Pruebas de ultrasonido ............................................................... 34 Fotografía No. 4. 1 Máquina brilladora de ollas Sillem (vista isométrica frontal) ....... 89 Fotografía No. 4. 2 Máquina brilladora de ollas Sillem (vista posterior) .................... 90 Fotografía No. 4. 3 Válvula de paso de aire y sistema eléctrico de encendido de .
aspiradora de polvo .................................................................... 91
Fotografía No. 4. 4 Tablero eléctrico ......................................................................... 92 Fotografía No. 4. 5 Palanca de interrupción general ................................................. 92 Fotografía No. 4. 6 Botones de funcionamiento de la brilladora ................................ 93 Fotografía No. 4. 7 Botonera de mando .................................................................... 93 Fotografía No. 4. 8 Botones de funcionamiento de felpas ......................................... 94 Fotografía No. 4. 9 Pedal .......................................................................................... 94 Fotografía No. 4. 10 Cabezales de felpas. ................................................................ 96 Fotografía No. 4. 11 Brazos de molde. ...................................................................... 97 Fotografía No. 4. 12 Accionamiento del tambor de rotación. .................................... 97 Fotografía A No. 3. 1 Cabezal de felpa (vista posterior) .......................................... 152 Fotografía A No. 3. 2 Cabezal de felpa (lateral) ...................................................... 153 Fotografía A No. 3. 3 Tapa de protección de banda de transmisión ....................... 153 Fotografía A No. 3. 4 Bandas de transmisión de movimiento.................................. 154 Fotografía A No. 3. 5 Protección de cabezal de felpas ........................................... 154 Fotografía A No. 3. 6 Felpas para brillado en el cabezal ......................................... 155 Fotografía A No. 3. 7 Felpas de brillado .................................................................. 155 Fotografía A No. 3. 8 Felpa 1 de brillado ................................................................. 156 Fotografía A No. 3. 9 Matrimonio porta-felpa .......................................................... 156 Fotografía A No. 3. 10 Cabezal de felpas ............................................................... 157
XV
Fotografía A No. 3. 11 Brazo de molde (vista lateral derecha) ................................ 157 Fotografía A No. 3. 12 Brazo de molde (vista lateral izquierda) .............................. 158 Fotografía A No. 3. 13 Brazo de molde con banda de transmisión visible .............. 158 Fotografía A No. 3. 14 Entrada de aire al brazo de molde ...................................... 159 Fotografía A No. 3. 15 Reductor de velocidad......................................................... 159 Fotografía A No. 3. 16 Caja de brazo de molde y eje .............................................. 160 Fotografía A No. 3. 17 Porta-moldes ....................................................................... 160 Fotografía A No. 3. 18 Porta-moldes en desmontaje .............................................. 161 Fotografía A No. 3. 19 Porta-moldes desmontado .................................................. 161 Fotografía A No. 3. 20 Brida en desmontaje ........................................................... 162 Fotografía A No. 3. 21 Brida .................................................................................... 162 Fotografía A No. 3. 22 Caja del brazo de molde ..................................................... 163 Fotografía A No. 3. 23 Partes de la caja de brazo de molde ................................... 163 Fotografía A No. 3. 24 Reductor de velocidad en desmontaje ................................ 164 Fotografía A No. 3. 25 Reductor de velocidad (vista frontal) ................................... 164 Fotografía A No. 3. 26 Reductor de velocidad (vista posterior) ............................... 165 Fotografía A No. 3. 27 Reductor de velocidad en despiece .................................... 165 Fotografía A No. 3. 28 Sistema corona y tornillo sin fin del reductor de velocidad .. 166 Fotografía A No. 3. 29 Partes del reductor de velocidad (vista 1) ........................... 166 Fotografía A No. 3. 30 Partes del reductor de velocidad (vista 2) ........................... 167 Fotografía A No. 3. 31 Reductor de velocidad con nuevo sistema de corona ......... 167 Fotografía A No. 3. 32 Mesa de rotación ................................................................. 168 Fotografía A No. 3. 33 Interior de la mesa de rotación ............................................ 168 Fotografía A No. 3. 34 Carcaza del sistema de movimiento de la mesa de .
rotación .............................................................................. 169
Fotografía A No. 3. 35 Sistema de movimiento de la mesa de rotación .................. 169 Fotografía A No. 3. 36 Sistema de frenado de la mesa de rotación ........................ 170 Fotografía A No. 3. 37 Tablero de eléctrico de fuerza y control .............................. 170 Fotografía A No. 3. 38 Tablero eléctrico (vista lateral) ............................................ 171 Fotografía A No. 3. 39 Tablero eléctrico de fuerza (vista interior) ........................... 171 Fotografía A No. 3. 40 Tablero eléctrico de control (vista interior) .......................... 172
XVI
Fotografía A No. 3. 41 Tablero eléctrico (vista interior) ........................................... 172 Fotografía A No. 3. 42 Colector de anillos rozantes y portacarbones ..................... 173 Fotografía A No. 3. 43 Llave de paso del aire del sistema neumático y tablero .
eléctrico del sistema de aspiración de polvo ....................... 174
Fotografía A No. 3. 44 Regulador de presión .......................................................... 174 Fotografía A No. 3. 45 Generador de vacío en operación ....................................... 175 Fotografía A No. 3. 46 Generado de vacío .............................................................. 175 Fotografía A No. 3. 47 Generador de vacío (vista interior) ...................................... 176 Fotografía A No. 3. 48 Manguera de circulación del vacío ...................................... 176 Fotografía A No. 3. 49 Cilindro neumático de freno de la mesa de rotación ........... 177 Fotografía A No. 3. 50 Válvula de tres vías ............................................................. 177 Fotografía A No. 3. 51 Accionamiento de aire de empuje ....................................... 178 Fotografía A No. 3. 52 Electroválvula de cabezal de felpa ...................................... 178
XVII
ÍNDICE DE TABLAS Tabla No. 1. 1 Distribuidores de Productos UMCO en la Sierra .................................. 5 Tabla No. 1. 2 Distribuidores de Productos UMCO en la Costa .................................. 5 Tabla No. 1. 3 Ventas estimadas por la empresa UMCO ............................................ 6
Tabla No. 2. 1 Equipos del área de mecánica. .......................................................... 11 Tabla No. 2. 2 Equipos del área de repujado. ........................................................... 12 Tabla No. 2. 3 Equipos de la línea de producción 1. ................................................. 12 Tabla No. 2. 4 Equipos de la línea de producción 2. ................................................. 13 Tabla No. 2. 5 equipos de la línea de producción de sartenes. ................................. 14 Tabla No. 2. 6 Equipos de la línea de plásticos. ........................................................ 14 Tabla No. 2. 7 Equipos de la línea de producción de tapas. ..................................... 15 Tabla No. 2. 8 Equipos del área de fundición. ........................................................... 15 Tabla No. 2. 9 Equipos del área de troquelado. ........................................................ 15 Tabla No. 2. 10 Equipos del área de compresores. .................................................. 15 Tabla No. 2. 11 Equipos de los elevadores. .............................................................. 16 Tabla No. 2. 12 Bandas transportadoras. .................................................................. 16 Tabla No. 2. 13 Utensilios de cocina de aluminio. ..................................................... 20 Tabla No. 2. 14 Utensilios de cocina con antiadherente. .......................................... 21 Tabla No. 2. 15 Utensilios industriales. ..................................................................... 22 Tabla No. 3. 1 Técnicas de calidad para el análisis y solución de problemas ........... 49 Tabla No. 3. 2 Símbolos para el árbol de fallos. ........................................................ 52 Tabla No. 3. 3 Averías en un conjunto de bombas centrífugas ................................. 56 Tabla No. 3. 4 Ponderación de matriz de Holmes ..................................................... 57 Tabla No. 3. 5 Matriz de Holmes para el proceso de elaboración de lingotes ........... 58 Tabla No. 3. 6 Ejemplo de cuadro AMFE .................................................................. 61 Tabla No. 3. 7Valores de la gravedad del modo de fallo ........................................... 65 Tabla No. 3. 8 Valores de la frecuencia del modo de fallo ........................................ 66
XVIII
Tabla No. 3. 9 Valores de la detectabilidad del modo de fallo ................................... 67
Tabla No. 4. 1 Matriz de Holmes de índices o factores para priorización de .
maquinaria ......................................................................................... 76
Tabla No. 4. 2 Cantidad de fallos graves en las diferentes líneas de producción .
de la Fábrica UMCO S.A. .................................................................. 77
Tabla No. 4. 3 Matriz de priorización para la selección del proceso de producción .
de UMCO S.A. ................................................................................... 79
Tabla No. 4. 4 Cantidad de fallos graves en la línea de producción 1 ....................... 80 Tabla No. 4. 5 Matriz de priorización para la selección de maquinaria de la línea .
de producción de ollas de presión. ................................................... 81
Tabla No. 4. 6 Orden de trabajo para mantenimiento. .............................................. 83 Tabla No. 4. 7 Especificaciones técnicas de la brilladora de ollas Sillem .................. 90 Tabla No. 4. 8 Codificación de los sistemas de la máquina brilladora Sillem. ......... 100 Tabla No. 4. 9 Codificación de los componentes del sistema mecánico de la .
máquina brilladora Sillem. ............................................................... 102
Tabla No. 4. 10 AMFE para el sistema mecánico de la máquina brilladora Sillem.. 105 Tabla No. 4. 11 AMFE para el sistema mecánico de la máquina brilladora Sillem .
(Continuación) ................................................................................ 105
Tabla No. 4. 12 AMFE para el sistema mecánico de la máquina brilladora Sillem .
(Continuación) ................................................................................ 107
Tabla No. 4. 13 AMFE para el sistema mecánico de la máquina brilladora Sillem .
(Continuación) ................................................................................ 108
Tabla No. 4. 14 AMFE para el sistema eléctrico de la máquina brilladora Sillem.... 109 Tabla No. 4. 15 AMFE para el sistema eléctrico de la máquina brilladora Sillem .
(Continuación) ................................................................................ 110
Tabla No. 4. 16 AMFE para el sistema eléctrico de la máquina brilladora Sillem .
(Continuación) ................................................................................ 111
Tabla No. 4. 17 AMFE para el sistema neumático de la máquina Brilladora Sillem. 112 Tabla No. 4. 18 AMFE para el sistema neumático de la máquina brilladora Sillem. 113
XIX
Tabla No. 4. 19 AMFE para el sistema neumático de la máquina brilladora Sillem .
(Continuación) ............................................................................... 114
Tabla No. 4. 20 Cuadro de correctivos para el sistema mecánico de la máquina .
brilladora Sillem. ............................................................................ 116
Tabla No. 4. 21 Cuadro de correctivos para el sistema eléctrico de la máquina .
brilladora Sillem. ............................................................................ 117
Tabla No. 4. 22 Cuadro de correctivos para el sistema neumático de la máquina .
brilladora Sillem. ............................................................................ 118
Tabla No. 4. 23 Actividades de mantenimiento, cambio de bandas de transmisión. 119 Tabla No. 4. 24 Actividades de mantenimiento, mantenimiento brazo de molde. ... 120 Tabla No. 4. 25 Actividades de mantenimiento, mantenimiento brazo de molde .
(continuación). ................................................................................ 121
Tabla No. 4. 26 Actividades de mantenimiento, mantenimiento relés y .
temporizadores. ............................................................................. 122
Tabla No. 4. 27 Actividades de mantenimiento, motores y contactores. ................. 123 Tabla No. 4. 28 Actividades de mantenimiento, sistema de vacío. ......................... 124 Tabla No. 4. 29 Actividades de mantenimiento, sistema de vacío (continuación). .. 125 Tabla No. 4. 30 Actividades de mantenimiento, sistema de vacío (continuación). .. 126 Tabla No. 4. 31 Plan de mantenimiento para la máquina brilladora de ollas .
SILLEM .......................................................................................... 127
Tabla No. 4. 32 Plan de mantenimiento para la máquina brilladora de ollas SILLEM .
(continuación) ................................................................................ 128
Tabla No. 4. 33 Datos tomados para obtener los indicadores de mantenimiento. .. 129 Tabla No. 4. 34 Resumen de resultados de indicadores de mantenimiento para la .
brilladora Sillem ............................................................................. 132
XX
Tabla No. 5. 1 Costo anual de repuestos para la máquina brilladora de ollas Sillem ....................................................................................................... 133 Tabla No. 5. 2 Costo anual de mano de obra para la máquina brilladora de ollas Sillem ........................................................................................... 134 Tabla No. 5. 3
Depreciación de la máquina brilladora de ollas Sillem nueva ....... 136
Tabla A No.2. 1 Procesos de producción de ollas de presión ................................. 148 Tabla A No.2. 2 Procesos de producción de ollas de presión (continuación) .......... 149 Tabla A No.2. 3 Procesos de producción de ollas de presión (continuación) .......... 150
XXI
RESUMEN CAPÍTULO 1 Describe las características generales de historia, localización, misión, visión, política empresarial y clientes de UMCO S.A., además da información del crecimiento económico, describiendo también los cuidados que da al ambiente y las acciones de seguridad industrial.
CAPÍTULO 2 Abarca la descripción de la maquinaria de la empresa, así como la evolución de la manufactura de los productos de cocina, partiendo desde la materia prima hasta el producto terminado.
CAPÍTULO 3 Engloba la teoría del mantenimiento indicando la importancia, variables, objetivos y tipos, explicando el desempeño de las herramientas para llevar a cabo la estrategia de mantenimiento con ayuda de los indicadores.
CAPÍTULO 4 Es el desarrollo del plan de mantenimiento mediante la aplicación de los temas tratados en los capítulos anteriores, teniendo en cuenta los requerimientos de la empresa y desarrollando los indicadores de mantenimiento para su posterior análisis y control.
CAPÍTULO 5 Explica el análisis costo beneficio, realizando cálculos de los costos que influyen en el mantenimiento, comparando entre la depreciación e inversión, así como ingresos de producción anual de la línea a la que pertenece la máquina analizada.
CAPÍTULO 6 Recoge las conclusiones y recomendaciones que se han obtenido a lo largo del presente proyecto de titulación.
XXII
PRESENTACIÓN El plan de mantenimiento preventivo se lo realiza con el fin de que la maquinaria se mantenga y conserve un buen estado, además que no presenten una para repentina en su funcionamiento y de esta manera evitar retrasos en toda o parte de la producción de la empresa. El mantenimiento correctivo debe ser poco utilizado hoy en día en la industria, ya que no se espera que una máquina sufra un desperfecto para intervenir, sino que a través del mantenimiento preventivo se tiene en un banco de datos de las tareas que se realizarán para determinada maquinaria en un periodo de tiempo propuesto, las mismas que se aplicarán dependiendo de las características de la máquina, con lo cual se ahorra a la empresa paras innecesarias, retrasos en la producción y por ende significativas pérdidas económicas. Varios son los beneficios que se pueden conseguir con la aplicación de un plan de mantenimiento preventivo, como es la optimización de los recursos como mano de obra, materiales, equipamiento, menor costo en reparaciones, disminuir el tiempo ocioso en el proceso de producción, debido a que se disminuyen las paras e imprevistos de los equipos de producción; se consigue también menor número de productos rechazados, menos desperdicios, mejor control de calidad, debido a la correcta adaptación o calibración del equipo.
1
CAPÍTULO 1 GENERALIDADES DE LA EMPRESA UMCO S.A. 1.1
CARACTERÍSTICAS.
UMCO S.A. es una empresa ecuatoriana dedicada a la fabricación de elementos de cocina hechos en aluminio, mediante procesos de laminado, repujado, embutido, corte, pulido, brillado y remachado, utilizando métodos manuales, mecánicos y automáticos. 1.1.1 RESEÑA HISTÓRICA. El 1 de octubre de 1950, hace 61 años, en un pequeño local de la Plaza de Santo Domingo nace UMCO. Inició con once obreros y sus artículos se fabricaban en su totalidad por el sistema de repujado, desde entonces ha tenido un liderazgo absoluto, gracias a su continuo desarrollo de productos, innovación tecnológica, y su preocupación por las necesidades del cliente.
1
Fotografía No. 1. 1 Fundación de la Fábrica UMCO
1
FUENTE: http://www.umcoecuador.com/historia.html
2
Con el pasar de los años la empresa ha presentado un constante desarrollo, mejorando siempre la calidad de sus procesos de producción y productos terminados. Obteniendo así ventajas competitivas que no solo han permitido a UMCO, una gran participación nacional, sino también el ingreso a mercados internacionales. Este proceso de constante desarrollo tecnológico ha permitido que nuevos colaboradores se unan al esfuerzo diario, hasta llegar a lo que hoy es UMCO S.A., líder en artículos de aluminio. UMCO del Ecuador es una empresa orgullosamente ecuatoriana que mantiene altos estándares de calidad en sus productos cumpliendo normas internacionales tanto en la producción de ollas de presión, pailas, bidones, ollas de aluminio como en sartenes con antiadherente.2 1.1.2 LOCALIZACIÓN. UMCO S.A. es una sociedad organizada y existente de acuerdo a las leyes ecuatorianas, con domicilio en la Calle Sincholagua Oe1-141 y Av. Maldonado desde sus inicios como se muestra en la Fotografía No. 1. 1, Sector Chimbacalle, Barrio Villaflora, Parroquia Eloy Alfaro de la ciudad de Quito, Provincia de Pichincha, República del Ecuador. La ubicación de la fábrica se la puede observar desde una vista aérea en la Fotografía No. 1. 2.
2
FUENTE: http://www.umcoecuador.com/historia.html
3
Fotografía No. 1. 2 Ubicación de la Fábrica UMCO
1.1.3 MISIÓN. Ofrecer soluciones para el hogar y la industria con productos innovadores, de excelente calidad y seguridad para el cliente, a través del eficiente uso de los recursos, desarrollando a su talento, humano y otorgando rentabilidad a sus accionistas 1.1.4 VISIÓN. Ser la empresa de fabricación y comercialización de artículos para el hogar y uso profesional, más eficiente y rentable de América ofreciendo el mejor producto y servicio al cliente3
3
FUENTE: http://www.umcoecuador.com
4
1.1.5 OBJETIVOS ESTRATÉGICOS. Buscar el crecimiento continuo del negocio, en términos de mercado, de utilidades y manteniendo un claro respeto por su capital humano. Incrementar el nivel de satisfacción de nuestros clientes, por medio de la entrega de productos que cumplan los requisitos de calidad establecidos, dentro de los plazos y cantidades especificadas, y cumpliendo con la filosofía justo a tiempo con unos niveles de inventario bajos. Reducir el nivel de reclamos y devoluciones de productos no conformes, por medio de la implementación de controles adecuados, la prestación de un servicio post venta amable y oportuno, y la permanente asistencia técnica a nuestros clientes. 1.1.6 POLÍTICA EMPRESARIAL. Mantener el liderazgo en la producción y venta de utensilios de uso doméstico e institucional, que satisfagan las expectativas y necesidades de los involucrados; aplicando la mejora continua en todos los procesos productivos, relacionados con calidad, medio ambiente, seguridad y salud ocupacional; mediante el compromiso del desarrollo a todo el personal y la utilización eficaz y eficiente de los recursos. Las políticas y normas de seguridad y salud son parte integral del concepto de calidad que se aplica para mantener el desenvolvimiento correcto de la empresa. Para lograr este objetivo la empresa incluirá en su presupuesto anual los recursos necesarios que se invertirán en todos los planes y programas de seguridad, salud y ambiente. Para comprobar su eficacia se realizará evaluaciones periódicas de los resultados obtenidos de la implantación del sistema de gestión de prevención de riesgos laborales.
5
1.1.7 CLIENTES. UMCO S.A. cuenta con clientes que distribuyen los productos hacia los consumidores finales, a las diferentes regiones del Ecuador, los mismos que se encuentran detallados en la Tabla No. 1. 1 y Tabla No. 1. 2:
Tabla No. 1. 1 Distribuidores de Productos UMCO en la Sierra
SIERRA CARCHI
PICHINCHA
TUNGURAHUA
Nudec Supermaxi
José Ugalde
Dialum
Ignacio Veloz Vicente Riofrío
AZUAY
Austrodistribuciones
T-Ventas Sukasa
JC Distribuidora
Fuerzas Armadas
Comercializadora JCEV
Kiwy
Tabla No. 1. 2 Distribuidores de Productos UMCO en la Costa
COSTA MANABÍ
GUAYAS Tía Mi Comisariato Umcohogar
Abad
Pedro Figueroa
EL ORO Darpa Alessa
De Prati La Bamba Distribuidora Ayala Alfrema
Importadora Panda
6
Además también cuenta con un almacén para que el consumidor final adquiera directamente de la fábrica que se encuentra ubicado en las instalaciones de la empresa.
1.2
CRECIMIENTO ECONÓMICO.
Es necesario conocer el desenvolvimiento económico en los últimos años de la empresa, debido a que la actividad productiva es básica para el desarrollo de un país. Por lo tanto en la Tabla No. 1. 3 se indica las ventas estimadas de la empresa por año a sus diferentes clientes. Tabla No. 1. 3 Ventas estimadas por la empresa UMCO
VENTAS AÑO (%)
2007
2008
2009 (estimado)
DISTRIBUIDORES
17
26
3
CADENAS
17
14
25
ALMACEN UMCO
6
20
29
A continuación se presenta en el Gráfico No.1. 1, un gráfico comparativo de la evolución de ventas durante los años 2007 al 2009.
7
% 35 29
30
26
25
25 20 20
DISTRIBUIDORES
17 17
CADENAS
14
15
ALMACEN UMCO
10
6 3
5 0 2007
2008
2009 (estimado)
Año
Gráfico No.1. 1 Porcentajes de ventas por año
Se observa que las ventas en los distribuidores presenta un crecimiento en el 2008, y decrece considerablemente para el 2009.Las cadenas de venta se presentan constantes en el periodo 2007 al 2008, y crecen para el 2009.El Almacén UMCO presenta un crecimiento en sus ventas desde el 2007 hasta el 2009.
1.3
HIGIENE SALUD Y SEGURIDAD OCUPACIONAL.
La empresa divide a la higiene y seguridad institucional en cuatro importantes ejes para poder tratar enfermedades patológicas y físicas del personal de trabajo, los mismos que son: MEDICINA PREVENTIVA ·
Charlas educativas.
·
Vacunación.
ATENCIÓN MÉDICA A PATOLOGÍAS ·
Realización Historia Clínica a todos los trabajadores.
·
Atención de patologías (15 horas/semana).
8
·
Manejo de estadísticas y 10 primeras causas de patologías por grupo de edad.
MEDICINA OCUPACIONAL ·
Realización de listas de pedidos para la implementación del departamento médico e implementación de botiquines.
·
Realización de mapa de riesgos.
·
Investigación y análisis de accidentes laborales.
·
Realización matriz de EPP por puesto de trabajo y riesgo laboral.
·
Modificación del reglamento interno: acápites medicina ocupacional.
·
Realización del presupuesto anual de exámenes ocupacionales.
·
Aplicación test riesgos psicosociales (ISTAS 21).
·
Aplicación test de OWAS (riesgos ergonómicos).
·
Realización de flujo grama para el ingreso de los trabajadores.
·
Entrenamiento en lo referente a levantamiento de cargas.
SEGURIDAD INDUSTRIAL ·
Implementación botiquines.
·
Entrenamiento en el manejo de botiquines.
·
Entrenamiento en simulacros.
·
Realización de simulacros.
·
Entrenamiento en primeros auxilios.
·
Entrenamiento para evitar accidentes de tránsito y atropellamientos.
·
Entrenamiento en tipos de fuego y uso adecuado de extintores.
Además para el año 2009 la empresa implementó en sus instalaciones su “REGLAMENTO DE SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL”, el mismo que tiene como objetivos: ·
Establecer y cumplir las medidas de prevención sobre riesgos laborales establecidos en la legislación nacional.
9
·
Exigir el cumplimiento a directivos, mandos medios, visitantes y personas ajenas a la empresa; que ingresen a las instalaciones, de todas las disposiciones en prevención de riesgos laborales.
·
Prevenir, disminuir o eliminar los accidentes de trabajo y las enfermedades profesionales.
·
Analizar las causas que provocarían los riesgos laborales e implementar las medidas correctivas adecuadas.
·
Establecer programas de entrenamiento y capacitación en prevención de riesgos dirigidos a todos los trabajadores.
·
Establecer sanciones para el caso de incumplimiento de las normas, disposiciones y procedimientos que se impartan en prevención de riesgos.
·
Garantizar la seguridad en el trabajo a todos y cada uno de los trabajadores de la empresa, mediante la implementación y mejoramiento de condiciones de trabajo a fin de que no presenten peligro para su vida o su salud.
·
Proteger las instalaciones y demás bienes de la empresa para asegurar tanto el flujo continuo de los productos que esta provee a la comunidad así como la fuente de trabajo del personal.
1.4
ASPECTOS AMBIENTALES.
La fábrica UMCO S.A. presenta un plan de seguridad ambiental, el mismo que se encuentra enfocado para prevenir la contaminación provocada por los desechos que produce. Este plan propone que las aguas tóxicas que salen de la planta de producción, sean tratadas químicamente para bajar su nivel de contaminación y con eso evitar que éstas contaminen el medio ambiente, la empresa no bota directamente las aguas utilizadas en sus procesos de producción al río, sino que hace lo mencionado anteriormente. Debido a que la empresa trabaja con aluminio como materia prima, para la elaboración de sus utensilios de cocina, todos los residuos de aluminio que quedan
10
son reciclados en recipientes, los cuales son llevados cada cierto periodo de tiempo (3 meses aproximadamente) a una fábrica anexa a UMCO en Cuenca la misma que se encarga de fundir estos desechos y convertirlos en discos de aluminio para volverlos a utilizar en los procesos de producción. Finalmente todos los desechos relacionados con papel y cartones que son muy frecuentes en la empresa, son reciclados en una bodega. En esta bodega estos desechos son clasificados entre papel y cartón, vale la pena recalcar que el reciclaje de papel y cartón está a cargo de una familia de muy bajos recursos económicos, los mismos que reciben un salario por realizar esta actividad dentro de la fábrica.
11
CAPÍTULO 2 MÁQUINAS, EQUIPOS Y PRODUCTOS ELABORADOS.
2.1 EQUIPOS QUE CONFORMAN LA PLANTA. La fábrica cuenta con la siguiente maquinaria la misma que se encuentra dividida en varias secciones, éstas se detallan a continuación desde la Tabla No. 2. 1 hasta la Tabla No. 2. 12. Tabla No. 2. 1 Equipos del área de mecánica.
UBICACIÓN
Mecánica
MÁQUINA Torno Celtic
CÓDIGO DTM-05
MARCA Celtic
20
MODELO
Torno Cincinati
DTM-04
Cincinati
QZK
Torno South Bend
DTM-03
South Bend
Torno Meuser
DTM-02
Meuser
Sierra Uniz
DTM-14
Uniz
Sierra Circular Koller
DTM-17
Koeller
R40
Limadora Vardamo
DTM-15
Vardamo
EV-3
Taladro Radial Bawes
DTM-22
Bawes
BR40X1250
Taladro Truper
DTM-12
Truper
Fresadora Vardamo
DTM-11
Vardamo
Fresadora Bridgebort
DTM-13
Bridgebort
Rectificadora de Sup. Cilíndricas Rectificadora de Superficie Planas Rectificadora de Herramientas
DTM-08
WMW
DTM-06
JAKDOSEN
DTM-07
WMW
Pantógrafo 3D
DTM-21
----
Electroerosionadora
DTM-25
Engemaq
Esmeril Pedestal
DTM-09
Ball Bering
Horno Eléctrico Findberg
DTM-18
Findberg
Horno Eléctrico de Revenido
DTM-19
Kilns&Furnases EF033
Prensa Hidráulica
DTM-24
----
CNC
CNC
Leadwell
Tecle
DTM-16
----
Tecle
DTM-16
----
UB-2 SWU25OI
SWFGH6 EDM 700MX 1.304520E
V-30I
12
Tabla No. 2. 2 Equipos del área de repujado.
UBICACIÓN
Repujado
MÁQUINA Esmeril Torno Torno Torno Torno Torno Torno Torno Clover Prensa Troqueladora Tecle Remachadora Remachadora
CÓDIGO ESM1 R02 R16 R22 R23 R24 R06 E-02 M10 V-08 RE-06 RE-07
MARCA Truper ---------------------HUB ---HUB ----
MODELO
Tabla No. 2. 3 Equipos de la línea de producción 1.
UBICACIÓN
MÁQUINA Banda Transportadora Engrasadora de discos Prensa 115-1 Prensa UCIMU Torno óvalos
Torno corte y borde 1 Torno corte y borde 1 Prensa Troqueladora Prensa Troqueladora Prensa Troqueladora Brilladora de tapas Torno Línea de Producción 1 Esmeril Pulidora 1 Pulidora 2 Pulidora Pulidora Pulidora Sillem Extractor Sillem Brilladora Perforadora O.P Remachadora O.P Remachadora O.P Remachadora CAP 1
CÓDIGO LP1 E- 08 E 115-1 UCIMU LP1-03 (TO-01) LP1-02 (TC-01) LP2-04 M3 M4 M5 BRIL1 R17 R1 LP-01 (V 03) LP2-05 LP-01 PL-HN PL-06 Sillem E-Sillem Hindú 2 LP1-12 LP1-12B LP1-13 LP-07 CAP
MARCA MODELO Icobandas ---HME Omera&Ucimu OP163CV ---------HUB HUB HUB ------------------Hidro New ---Sillem Milano ---Grind master ------Hub Capelli
HN LA24 134S5 DB400-E-SW
CAP 140
13
Tabla No. 2. 4 Equipos de la línea de producción 2.
UBICACIÓN
MÁQUINA Prensa Bliss
CÓDIGO E- 03
MARCA EwBliss CO
MODELO
Prensa Hidraúlica COHA
COHA
CohaLtda
Prensa 115-2
E115- 2
HME
Prensa COHA
P-COHA
CohaLtda
EV30156
Prensa Cavenaghi
Cavenaghi
Cavenaghi&Ridolfi
O.R.MO, 1000KN-2E
Torno corte y borde 2
LP2-E03 (TC-03)
----
Embenadora
LP10
----
Engrasadora discos
E-07
----
Banda Transportadora 1
LP2
----
Pulidora 1 Línea de Producción 2 Pulidora 2
LP2-08
----
LP2-08
----
Brilladora
Sillem2
----
Brilladora
Hindú 1
Grind master
Banda Transportadora 2
LP2-S
----
Remachadora CAP 1
LP2-06 CAP
Capelli
CAP 140
Remachadora CAP 2
LP2-09 CAP
Capelli
CAP 140
Prensa Branch
E 08
BRANCH HIDRAULIC
Engrasadora de discos
E 09
----
Torno Leifeld
Leifeld
Leifeld V.CO
PV-70-303
DB-400
PLb 400HVB 39/4
14
Tabla No. 2. 5 equipos de la línea de producción de sartenes.
UBICACIÓN
Sartenes
MÁQUINA Soldadora de Puntos Horno Lindenberg Empacadora Torno Borneador Brazo Mecánico Prensa de chapas Remachadora Perforadora Remachadora Manual Prensa de Sellos Prensa de Sellos Cabina de Spray Horno TKF Banda para poner teflón Banda para poner teflón Banda para poner teflón Horno Premac Horno Termaltec Prensa de Embutición Banda transportadodora Borneadora Brasilera Borneadora Española Soldadora de Puntos Remachadora Remachadora Lijadora de Discos Chorro de Arena Automático Chorro de Arena Manual
CÓDIGO Tecna M26 BECK Bontempi Bontempi AG RE-HUB RE-08 RE-M PS1 PS2 M21 M05 MP-1 MP-2 MP-3 M36 Termaltec M33 LP-3 BRA DENN STUD RE-CAP RE-CAP-L Solimag M04 Blastigbras
MARCA Tecna Lindenberg BECK Bontempi Bontempi AG HUB HUB ---------Devibiss TKF Masterpaint Masterpaint Masterpaint Premac Termaltec ELIN ---------STUD Capelli Capelli Solimag ---Blastigbras
MODELO
9974 TLO.B CSTLOB 2RPR140
PYBC413 MPC500 MPC500 PLUG FAN 222
CAP140 CAP140L LVS600 BB9010
Tabla No. 2. 6 Equipos de la línea de plásticos.
UBICACIÓN
Plásticos
MÁQUINA Termofraguado Termofraguado Termofraguado Inyectora MIR Inyectora Fisher Inyectora Haitian Iyectora INSOEXCA Inyectora Haitian (nueva) Compresor Devibiss Torno Revolver
CÓDIGO PT-01 PT-02 PT-03 PT-05 PT-04 PT-08 PT-09 PT-10 PT-06 TR-01
MARCA Tos Kakounik Tos Kakounik WMW RMP.190.DIGIT Fisher Haitian INSOEXCA Haitian Devibiss Bodem
MODELO CBJX 100-8 CBJ 100-9 5907 HTF250X 170T MA2500e 36-AV
15
Tabla No. 2. 7 Equipos de la línea de producción de tapas.
UBICACIÓN
Tapas
MÁQUINA Brilladora Extractor de la brilladora Prensa troqueladora Engrasadora de discos Pulidora Perforadora
CÓDIGO B03 B03-01 M6 P5 PL-T RE 01
MARCA ------HME ------ALVA ALLEN
MODELO
LM40
BO3
Tabla No. 2. 8 Equipos del área de fundición.
UBICACIÓN
Fundición
MÁQUINA Taladro Taladro Taladro Remachadora Remachadora Remachadora Cortadora de discos Prensa Troqueladora Lijadora
CÓDIGO M-09 M-10 M-11 M11 RE-16 RE-14 P-12 M10 A77
MARCA Trade Mark Morgon Trade Mark Excelsior Excelsior Excelsior Pexto HUB ----
MODELO PDM-30 MD-14MM PDM-30 H8C H8C H8C 299-C 1982 1978
Tabla No. 2. 9 Equipos del área de troquelado.
UBICACIÓN
Troquelado
MÁQUINA Prensa Troqueladora Prensa Troqueladora Prensa Troqueladora Seguidor de Tiras Torno Torno de repujado Torno de repujado Torno de repujado Pulidora Pulidora Prensa Troqueladora Prensa Troqueladora Remachadora perforadora automática
CÓDIGO M1 M2 M7 Festo E-04 R20 R3 R4 LP4-01 LP4-02 M8 M9 CAP automática
MARCA Raskin Indugevi NuovaOmec Festo ------------------Ewbliss Ewbliss
MODELO 20T.R.2.B M220 TA60VP BV-100-200C 1980 1980 1982 1981 1994 1994 1992 1992
CAP
CAP160R
Tabla No. 2. 10 Equipos del área de compresores.
UBICACIÓN Compresores
MÁQUINA
CÓDIGO
Compresor Gardner Denver
CO-001
Compresor Atlas Copco Compresor Schulz
CO-002 CO-003
MARCA Gardner Denver Atlas Copco Schulz
MODELO EBRHA GA37 SRP3040
16
Tabla No. 2. 11 Equipos de los elevadores.
UBICACIÓN Elevadores
MÁQUINA Por línea 1 Por Troqueles Por bodega
CÓDIGO MT-01 MT-02 MT-03
MARCA
MODELO
----------
Tabla No. 2. 12 Bandas transportadoras.
UBICACIÓN Bandas Inclinadas
MÁQUINA Banda de bodega 1
CÓDIGO BT001
MARCA Icobandas
Banda de bodega 2
BT002
Icobandas
Banda de bodega 3
BT003
Icobandas
Banda de bodega 4
BT004
Icobandas
MODELO
La ubicación exacta de cada maquinaria detallada en las tablas anteriores se encuentra en el plano “Distribución de Maquinaria” que se encuentra en el anexo 1.
2.2 MANUFACTURA DE LOS PRODUCTOS. Debido a que este proyecto está centrado a contribuir con un proceso de mantenimiento garantizando así la disponibilidad de la maquinaria sin riesgo de paras, es necesario el mencionar como ha venido evolucionando el proceso de producción de ollas, para así poder aplicar de una mejor manera los conocimientos de mantenimiento en la empresa. 2.2.1 EVOLUCIÓN. La historia acerca de la evolución de las ollas es muy amplia por lo que existieron algunas culturas antiguas que utilizaron varios métodos para cocinar sus alimentos, en general se encontró que en los tiempos prehistóricos, el hombre preparaba su comida sobre una hoguera, utilizando los utensilios y herramientas rudimentarias como cuencos de piedra para los líquidos, un mortero y la mano de almirez para pulverizar sal y hierbas, y fragmentos de pedernal para cortar la carne asada en un espetón.
17
En el Medio Oriente, la cocina primitiva fue objeto de una primera modernización alrededor del año 7000 a.C. con el invento de las vasijas de barro como se muestra en la Fotografía No. 2. 1, que fueron las primeras piezas de cerámica. Un artículo podía ser fabricado en cualquier tamaño o forma que se deseara, cocido en un horno y después barnizado. A principios de los años sesenta se descubrió en Turquía una extensa colección de cacharros de cocina más antiguos que se conocen, puesto que pertenecieron a una tribu neolítica. Predominaban los cuencos, uno de los utensilios más prácticos que sirve para múltiples usos, seguidos por recipientes para el agua y las copas.
Fotografía No. 2. 1 Ollas de barro antiguas
4
Durante las épocas griega y romana, la mayoría de las innovaciones en la cocina consistieron más bien en materiales que en objetos. Bandejas de oro, copas de plata y botellas de cristal para los ricos, y para los pobres platos de barro, copas fabricadas con cuernos de carnero vaciados y jarras de madera dura. Alrededor del año 700 d.C., se inició una importante transformación de la cocina. Debido a la dureza de la existencia en la Edad Media, muchas familias se agruparon, la vida se hizo cada vez más comunitaria y la cocina, con sus alimentos y el calor que ofrecía su fuego, se convirtió en la habitación más espaciosa y frecuentada de la casa.
4
FUENTE: http://www.culturamazatlan.com
18
El primer utensilio de cocina fabricado en América fue una olla de hierro forjado que data del año 1642, la hoy famosa SaugusPot, producida en los talleres SaugusIron Works, en la vieja ciudad de Lynn, en el estado norteamericano de Massachusetts. Esta olla, de tosca silueta, provista de tres patas, con una tapadera y una capacidad de poco más de un litro, marcó el comienzo de la industria de utensilios culinarios en Norteamérica, puesto que antes de esa fecha todos los artículos metálicos en la cocina de un colono eran de importación británica. Al tiempo que las fundiciones norteamericanas empezaban a producir ollas de hierro negro y con áspera superficie exterior, la industria alemana se orientaba hacia algo totalmente nuevo y, al parecer, muy poco práctico para las cocinas: la porcelana. En el año 1750, el inventor Johann Heinrich Gottiob von Justy sugirió recubrir el tosco exterior de las ollas y cacerolas de hierro, con los lisos y lustrosos esmaltes utilizados desde hacía largo tiempo en joyería. Sus críticos arguyeron que la delicadeza del esmalte de porcelana no podría resistir el uso en la cocina, pero Von Justy contraatacó con el hecho indiscutible de que cientos de antiguos artefactos de porcelana, habían conservado su brillo y su dureza durante siglos, y que ciertos ornamentos egipcios databan del año 1400 a.C. En el año 1788 la fundición Konigsbronn, en Württemberg, produjo los primeros cacharros de cocina provistos de un resplandeciente acabado de esmalte blanco. Este descubrimiento inició una nueva era en los utensilios culinarios, procurando a las amas de casa una amplia variedad de utensilios que podían limpiar con mayor facilidad que todo lo conocido hasta entonces. La porcelana fue el teflón del siglo XVIII. Sin embargo, estos innovadores de la porcelana no habían previsto la reacción del público. Aquellas ollas, cazuelas y cacerolas relucientes eran demasiado atractivas para utilizarlas solamente en la cocina, y así, durante largos años, las amas de casa alemanas exhibieron con orgullo estos recipientes como objetos de adorno, en las
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repisas de las chimeneas, sobre los pianos y en los antepechos de las ventanas para que los admirasen los transeúntes. En cambio, los británicos adoptaron esta artística creación alemana y le dieron una aplicación práctica, aunque muy vulgar. Produjeron los primeros orinales de porcelana, de paredes altas o bajas, destinados a hospitales y hogares. Una vez más, la superficie lavable y antiadherente del nuevo material contribuyó a su rápida aceptación.5 2.2.2 MATERIA PRIMA. Para la elaboración de artefactos de cocina, UMCO S.A. utiliza el aluminio que se importa directamente de Brasil, Venezuela, Costa Rica, México, Colombia, Alemania, Austria y Bélgica. En ellos el aluminio se extrae a partir de la bauxita por un a proceso electroquímico de extracción de contaminantes y otros minerales, logrando una óptima calidad de alto grado de pureza. Luego que se ha realizado este proceso, el aluminio llega al País en forma de lingotes, después se funde en un horno basculante de donde sale en forma de planchetas, para pasar a la prensa laminadora, de la que saldrá una lámina con el espesor deseado para cada fin. Con éstas mediante un cuidadoso proceso se elaboran discos de aluminio, que luego de un largo proceso se convertirán en los artefactos de cocina para el hogar. 2.2.3 PROCESOS DE PRODUCCIÓN. El proceso de producción empieza en el departamento de diseño industrial, lugar donde se crean prototipos experimentando con materiales, colores, usos, practicidad y duración.
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FUENTE:http://www.tinet.cat
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Luego de que se ha diseñado el artefacto de cocina se sigue con el siguiente paso; con los discos de aluminio que son conformados en prensas de embutición profunda de 115 toneladas. En otros casos se utilizan tornos de repujado en donde se fabrican vasos y platos de aluminio, también se efectúa aquí el bordeado para de inmediato pasar a la sección de pulido, donde una máquina realiza el brillado a los artefactos dejándolos listos para el armado de sus complementos, con accesorios que también se elaboran en la fábrica tales como asas y mangos de aluminio y plástico.
2.3 CARACTERÍSTICAS DE LOS PRODUCTOS. En la fábrica UMCO se elaboran las siguientes líneas productos: Tabla No. 2. 13 Utensilios de cocina de aluminio.
ALUMINIO Cocinar
Olla de presión (Cierre Interno) Olla de presión 6-8-10 litros (Cierre Externo) Olla Multi uso Olla Ovalado Caldero Practico Caldero Recortado Caldero Ovalado Caldero Bordeado Arrocera Tamalera Canguilera Hervidora de agua Tetera
Freir
Sartén Pailas
Hornear
Moldes
Sets
Juegos de Calderos Juego de Ollas
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Tabla No. 2. 14 Utensilios de cocina con antiadherente.
Cocinar
Freir
ANTIADHERENTE Calderos Perol Jarro
Sartenes Asadores Planchas Comal Freidora de huevos Wok Paelleros Moldes
Hornear
Sets
Juegos de calderos Moldes
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Tabla No. 2. 15 Utensilios industriales.
INDUSTRIAL Calderos
Ollas
Pailas y sartenes
Otros productos
Hacienda Bidones
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CAPÍTULO 3 TEORÍA Y TIPOS DE MANTENIMIENTO 3.1 INTRODUCCIÓN. El mantenimiento es el conjunto de actividades utilizadas en una organización por medio de las cuales se conserva, protege, cuida, asegura la funcionalidad de los equipos e instalaciones durante su utilización, de manera que se respete la seguridad, salud, higiene y protección tanto del ambiente como de los trabajadores. Sistematizando los procesos con un buen nivel de confiabilidad, calidad y al menor costo posible. Toda maquinaria o instalación sufre de deterioro por su tiempo de uso o no utilización periódica del mismo, así como por su forma normal o inapropiada de manejo ya sea por averías en el ensamblaje o montaje, o especificaciones técnicas mal comprendidas. Por esta razón, la ingeniería del mantenimiento permite tomar decisiones encaminadas a la rehabilitación del funcionamiento, llevando a cumplir objetivos y satisfaciendo las expectativas deseadas y necesitadas tanto por empresarios, empleados, clientes y proveedores, así como del medio donde se desenvuelve dicha organización.6
3.2 IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO. El principal objetivo del mantenimiento es conservar todos los bienes que componen los eslabones del sistema directa e indirectamente afectados a los servicios, en las mejores condiciones de funcionamiento, con un muy buen nivel de confiabilidad, calidad y al menor costo posible.
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FUENTE:TORRES, L.; Mantenimiento su Implementación y Gestión; segunda edición; Universitas: Argentina; 2005, pág. 19
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Su finalidad es conseguir el máximo nivel de efectividad en el funcionamiento del sistema productivo y de servicios con la menor contaminación del medio ambiente y mayor seguridad para el personal al menor costo posible. El mantenimiento debe tratar de evitar las fallas, restablecer el sistema lo más rápido posible, dejándolo en condiciones óptimas de operar a los niveles de producción y calidad exigidas.7
3.3 VARIABLES DEL MANTENIMIENTO. Para interpretar la manera en la que se desenvuelve el mantenimiento, se deben analizar algunas variables de significación que repercuten el diseño de los sistemas. Entre las cuales se puede mencionar: 3.3.1 FIABILIDAD. La fiabilidad es la probabilidad de que la maquinaria funcione sin ningún inconveniente de falla o daño, en un determinado período y bajo condiciones específicas. 3.3.2 DISPONIBILIDAD. La disponibilidad es la probabilidad para que la maquinaria esté funcionando satisfactoriamente al momento que sea requerido, luego de haber comenzado su operación, usándose en condiciones estables, donde el tiempo total considerado incluyendo tiempos de operación, activo de reparación, inactivo, en mantenimiento preventivo, administrativo y logístico.
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FUENTE: TORRES, L.; Mantenimiento su Implementación y Gestión; segunda edición; Universitas: Argentina;
2005, pág 19
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3.3.3 MANTENIBILIDAD. La mantenibilidad es la probabilidad de que una máquina y/o equipo de un sistema pueda ser reparado en condiciones específicas dentro de un lapso de tiempo, siempre que el mantenimiento sea hecho con métodos y recursos dados. 3.3.4 SEGURIDAD. Conjunto de leyes, principios, normas y mecanismos de prevención y minimización de los riesgos inherentes al recinto laboral, que pueden provocar un accidente ocupacional, con daños destructivos a la vida de los trabajadores y las instalaciones o equipos de las diferentes empresas y/o fábricas en toda su extensión.
3.4 OBJETIVOS DEL MANTENIMIENTO. En el caso del mantenimiento su organización e información debe estar encaminada a la permanente consecución de los siguientes objetivos ·
Optimizar de la disponibilidad del equipo productivo.
·
Disminuir de los costos de mantenimiento.
·
Optimizar de los recursos humanos.
·
Maximizar de la vida de la máquina.
·
Evitar, reducir, y en su caso, reparar, las fallas sobre los bienes precitados.
·
Disminuir la gravedad de las fallas que no se lleguen a evitar.
·
Evitar detenciones inútiles o para de máquinas.
·
Evitar accidentes.
·
Evitar incidentes y aumentar la seguridad para las personas.
·
Conservar los bienes productivos en condiciones seguras y preestablecidas de operación.
·
Balancear el costo de mantenimiento con el correspondiente al lucro cesante.
·
Alcanzar o prolongar la vida útil de los bienes.
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El mantenimiento adecuado, tiende a prolongar la vida útil de los bienes, a obtener un rendimiento aceptable de los mismos durante más tiempo y a reducir el número de fallas. Se dice que algo falla cuando deja de brindar el servicio que debía dar o cuando aparecen efectos indeseables, según las especificaciones de diseño con las que fue construido o instalado el bien en cuestión.
3.5 TIPOS DE MANTENIMIENTO. Existen varios tipos de mantenimiento, de los cuales se nombran los más importantes y relevantes, debido a que se los utiliza con mayor frecuencia: 3.5.1 MANTENIMIENTO CORRECTIVO. El mantenimiento correctivo es aquel que una vez que se ha producido el fallo o el paro imprevisto de la máquina o instalación se ocupa de la reparación. En este tipo de mantenimiento el personal es el encargado de avisar de las averías producidas, siendo el personal de mantenimiento quien realice las reparaciones. El inconveniente que se presenta en este tipo de mantenimiento es que el operario detecta la avería al momento de utilizar el equipo. Al no tener una buena organización conlleva a la discontinuidad en los flujos de producción y logísticos, por ello lleva a una gran incidencia en los costos de mantenimiento por producción y logísticos. Dentro de este tipo de mantenimiento podríamos contemplar dos tipos de enfoques: Mantenimiento de arreglo.- Se encarga de la reposición del funcionamiento, aunque no se elimine la fuente que provocó la falla. El mismo que puede servir para poder salvar la producción de un período de tiempo hasta que se pueda repararla en su totalidad.
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Mantenimiento de reparación.- Se encarga de la reparación propiamente pero eliminando las causas que produjeron la falla. Mientras se prioriza la reparación sobre la gestión, no se puede prever, analizar, planificar, controlar, rebajar costos. La función principal de una adecuada gestión del mantenimiento consiste en rebajar el correctivo hasta el óptimo nivel de rentabilidad para la empresa. El mantenimiento correctivo no se puede eliminar en su totalidad, por lo tanto una correcta gestión extraerá datos y conclusiones de cada parada intentando realizar la reparación de manera definitiva ya sea en el mismo momento o programando un paro, para que esa falla no se vuelva a repetir. 3.5.2 MANTENIMIENTO PREVENTIVO. Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de disminuir el correctivo y todo lo que éste representa. Reduciendo las reparaciones por medio de rutinas de inspecciones periódicas y la renovación de los elementos dañados. Básicamente consiste en programar revisiones de los equipos, apoyándose en el conocimiento de la máquina en base a la experiencia y los históricos obtenidos de las mismas. Se confecciona un plan de mantenimiento para cada máquina, donde se realizarán las acciones necesarias, engrasar, cambiar correas, desmontaje, limpieza, etc. 3.5.2.1. Características del mantenimiento preventivo. El mantenimiento preventivo trata de obtener al máximo rendimiento de la vida útil de los elementos de una máquina, disminuyendo hasta donde sean posibles las paradas imprevistas. Cubriendo todo el mantenimiento programado que se realiza con el fin de prevenir ocurrencias de fallas. Con anterioridad se conoce que es lo que se debe hacer, de manera que cuando se pare el equipo para efectuar la operación, se disponga de personal, repuestos e información técnica necesaria para realizarla correctamente.
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Este tipo de mantenimiento se basa en el análisis previo de información técnica, características, inspecciones, experiencia y factores que afectan a la operación y servicio de los equipos; a partir de ello se planifican y programan actividades rutinarias de mantenimiento. Agrupa todas las tareas proyectadas, ejecución y control de los trabajos mecánicos, eléctricos que se realizarán a los equipos en funcionamiento necesarios para evitar hasta donde sea posible los daños y situaciones imprevistas. Por las razones expuestas se podría afirmar que el Mantenimiento Preventivo es una “técnica de dirección” que provee los medios para la conservación de los elementos físicos de una empresa, en condiciones de operar con una máxima eficiencia, seguridad, economía y con una afectación mínima de impacto ambiental. La principal característica que ha permitido escoger a este tipo de mantenimiento como idóneo para la implantación en las fábricas en nuestro medio, es que permite desarrollar una serie de pasos de acción lógica que lleva a cabo estas actividades de una manera segura y eficiente, son las indicadas en la Figura No. 3. 1.
Figura No. 3. 1 Características del Mantenimiento Preventivo
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FUENTE: JÁCOME, Luis Fernando; Ingeniería de Mantenimiento, septiembre 2010
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El mantenimiento preventivo es una estrategia en la que se programan periódicamente las intervenciones en las máquinas, y básicamente tiene dos componentes operativos que son: a) Inspección periódica de las condiciones de los componentes b) Reemplazar elementos que se han detectado y que se encuentran en mal estado, operación que se la realiza luego de un tiempo prudencial y una vez que se disponga de todos los elementos necesarios como repuestos, mano de obra, herramientas, etc. Las intervenciones se programan una vez que ha cumplido el ciclo determinado para estas actividades aun cuando la máquina esté en funcionamiento satisfactorio. Se basa en programar el mantenimiento basado en estimaciones de vida útil o tiempo de fallas esperadas. 3.5.2.2. Mantenimiento preventivo a tiempo fijo. En este tipo de mantenimiento las acciones de inspección y operación se las planifica conjuntamente con el área de producción en fechas predeterminadas con anterioridad, para realizar sus acciones es importante tener a punto todos los requisitos necesarios como: -
Recursos humanos
-
Repuestos
-
Documentación técnica
-
Herramientas, etc.
Con la suficiente anticipación, estas actividades se lo realiza básicamente por la imposibilidad de hacer paros programados a los equipos sujetos a este mantenimiento en otras fechas, ya que el proceso productivo solo se puede parar luego de realizar una producción programada por lotes o por temporada, con el fin de evitar problemas operativos, y los consiguientes efectos colaterales como son desde
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perdida de materia prima hasta incumplimiento con los clientes. Razón por la que estos paros programados se los hace una y hasta dos veces al año. Las fábricas que trabajan bajo este régimen poseen equipos redundantes o de emergencia, en los procesos críticos con el fin de evitar posibles fallas imprevistas. 3.5.2.3. Mantenimiento preventivo a tiempo variable. Este modelo de mantenimiento difiere del anterior en que su planificación se lo realiza en diferentes periodos de tiempo durante el año, de acuerdo a las disponibilidades particulares de realizar paros obligatorios en periodos de tiempo más cortos, como son fines de semana o feriados, evitando paros de producción imprevistos. Las operaciones de mantenimiento se llevan a cabo a intervalos irregulares de tiempo, determinados por el número de horas de operación, número de ciclos, cantidad de piezas trabajadas o de acuerdo a las recomendaciones dadas por el fabricante, en catálogos y manuales que acompañan a los equipos y principalmente por la experiencia de quienes operan y cuidan de dichos equipos.9 3.5.3 MANTENIMIENTO PREDICTIVO. Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca. Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones óptimas. Para conseguir esto se utilizan herramientas y técnicas de monitores de parámetros físicos. El mantenimiento preventivo es una actividad programada de inspecciones, tanto de funcionamiento como de seguridad, ajustes, reparaciones, análisis, limpieza, lubricación, calibración, que deben llevarse a cabo en forma periódica en base a un plan establecido. El propósito es prever averías o desperfectos en su estado inicial y corregirlas para mantener la instalación en completa operación a los niveles y eficiencia óptimos. 9
FUENTE: JÁCOME, Luis Fernando; Ingeniería de Mantenimiento, septiembre 2010.
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El mantenimiento preventivo permite detectar fallos repetitivos, disminuir los puntos muertos por paradas, aumentar la vida útil de equipos, disminuir costes de reparaciones, detectar puntos débiles en la instalación entre una larga lista de ventajas. Relativo a la informática, el mantenimiento preventivo consiste en la revisión periódica de ciertos aspectos, tanto de hardware como de software en un PC. Estos influyen en el desempeño fiable del sistema, en la integridad de los datos almacenados y en un intercambio de información correctos, a la máxima velocidad posible dentro de la configuración optima del sistema. Dentro del mantenimiento preventivo existe software que permite al usuario vigilar constantemente el estado de su equipo, así como también realizar pequeños ajustes de una manera fácil. Además se debe agregar que el mantenimiento preventivo en general se ocupa en la determinación de condiciones operativas, de durabilidad y de confiabilidad de un equipo en mención este tipo de mantenimiento nos ayuda en reducir los tiempos que pueden generarse por mantenimiento correctivo. En lo referente al mantenimiento preventivo de un producto software, se diferencia del resto de tipos de mantenimiento (especialmente del mantenimiento perfectivo) en que, mientras que el resto (correctivo, evolutivo, perfectivo, adaptativo...) se produce generalmente tras una petición de cambio por parte del cliente o del usuario final, el preventivo se produce tras un estudio de posibilidades de mejora en los diferentes módulos del sistema. Aunque el mantenimiento preventivo es considerado valioso para las organizaciones, existen una serie de riesgos como fallos de la maquinaria o errores humanos a la hora de realizar estos procesos de mantenimiento. El mantenimiento preventivo planificado y la sustitución planificada son dos de las tres políticas disponibles para los ingenieros de mantenimiento.
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Algunos de los métodos más habituales para determinar que procesos de mantenimiento preventivo deben llevarse a cabo son las recomendaciones de los fabricantes, la legislación vigente, las recomendaciones de expertos y las acciones llevadas a cabo sobre activos similares. El primer objetivo del mantenimiento es evitar o mitigar las consecuencias de los fallos del equipo, logrando prevenir las incidencias antes de que estas ocurran. Las tareas de mantenimiento predictivo incluyen acciones como cambio de piezas desgastadas, cambios de aceites y lubricantes, etc. El mantenimiento predictivo debe evitar los fallos en el equipo antes de que estos ocurran. 3.5.3.1. Técnicas aplicadas en el mantenimiento predictivo. Las técnicas de monitoreo conocidas para detectar fallas en el mantenimiento predictivo se tiene: 3.5.3.1.1. La termografía. Es una técnica que sin necesidad de contacto físico permite medir temperaturas exactas a distancia y sin necesidad de contacto físico, con el objetivo deanalizar mediante la captación de la radiación infrarroja del espectro electromagnético, utilizando cámaras termográficas, se puede convertir la energía radiada en información sobre temperatura, la La Fotografía No. 3. 1 muestra este efecto en un sistema de engranes en funcionamiento.
Fotografía No. 3. 1 Termografía
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FUENTE: http://www.prensas.net
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3.5.3.1.2. La radiografía industrial. Es un método de inspección que sirve para detectar defectos internos en los materiales de piezas metálicas. Consiste en colocar películas radiográficas en los materiales a inspeccionar haciendo pasar a través de ellos algún tipo de radiación. Si existen defectos, estos serán detectados en las películas radiográficas una vez sean reveladas como se muestra en la Fotografía No. 3. 2.
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Fotografía No. 3. 2 Radiografía Industrial
3.5.3.1.3. El ultrasonido. El ultrasonido estudia las ondas acústicas de baja frecuencia generadas por equipos, que no los puede percibir el oído humano. Sus principales aplicaciones son: a) Detección y caracterización de discontinuidades b) Medición de espesores, extensión y grado de corrosión; c) Determinación de características físicas, tales como: estructura metalúrgica, tamaño de grano y constantes elásticas; d) Definir características de enlaces (uniones); e) Evaluación de la influencia de variables de proceso en el material. 11
FUENTE: http://blog.utp.edu.co/metalografia/2010
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La Fotografía No. 3. 3 se muestra el control del funcionamiento de un equipo mediante una prueba de ultrasonido.
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Fotografía No. 3. 3 Pruebas de ultrasonido
3.5.3.1.4. Análisis de vibraciones. La medición y análisis de vibraciones como técnica de prevención y diagnóstico de fallas mecánicas de máquinas en operación, constituye, actualmente, la técnica fundamental del Mantenimiento Predictivo, el Gráfico No. 3. 1 muestra el resultado de una análisis de vibraciones en diferentes periodos de tiempo
Gráfico No. 3. 1 Análisis de vibraciones
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FUENTE: http://www.inseprod.com.ar
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3.5.4 MANTENIMIENTO PROACTIVO. El mantenimiento proactivo, es una estrategia de mantenimiento, dirigida fundamentalmente a la detección y corrección de las causas que generan el desgaste y que posteriormente conducen a la falla de la maquinaria. Una vez que han sido localizadas las causas que generan el desgaste, no se debe permitir que éstas continúen actuando en la maquinaria, ya que de hacerlo, su vida y desempeño, se verán reducidos. La duración de los componentes del sistema depende de que los parámetros de causas de falla sean mantenidos en los límites aceptables, utilizando una práctica de "detección y corrección" de las desviaciones según el programa de mantenimiento proactivo. Límites aceptables, significa que los parámetros de causas de falla están dentro del rango de severidad operacional que conducirá a una vida aceptable del componente en servicio. Los costos de este tipo de mantenimiento son similares a los del predictivo. Este mantenimiento tiene como fundamento los principios de solidaridad, colaboración, iniciativa propia, sensibilización, trabajo en equipo, de modo tal que todos los involucrados directa o indirectamente en la gestión del mantenimiento deben conocer la problemática del mantenimiento, es decir, que tanto técnicos, profesionales, ejecutivos, y directivos deben estar conscientes de las actividades que se llevan a cabo para desarrollas las labores de mantenimiento. Cada individuo desde su cargo o función dentro de la organización, actuará de acuerdo a este cargo, asumiendo un rol en las operaciones de mantenimiento, bajo la premisa de que se debe atender las prioridades del mantenimiento en forma oportuna y eficiente. El mantenimiento proactivo implica contar con una planificación de operaciones, la cual debe estar incluida en el plan estratégico de la organización. Este mantenimiento a su vez debe brindar indicadores (informes) hacia la gerencia, respecto del progreso de las actividades, los logros, aciertos, y también errores.14
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FUENTE: http://www.gmingenieria.com/productos/mantenimiento FUENTE: http://www.monografias.com/trabajos13/opema/opema.shtml
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3.5.5 MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL. El TPM (Mantenimiento Productivo Total) surgió en Japón como un sistema destinado a lograr la eliminación de las llamadas del proceso productivo, y con el objetivo de facilitar la implantación de la forma de trabajo “Just in Time” o “justo a tiempo”. TPM es una filosofía de mantenimiento cuyo objetivo es eliminar las pérdidas en producción debidas al estado de los equipos, o en otras palabras, mantener los equipos en disposición para producir a su capacidad máxima productos de la calidad esperada, sin paradas no programadas. Esto supone: ۛ Cero averías
ۛ Cero tiempos muertos
ۛ Cero defectos achacables a un mal estado de los equipos
ۛ Sin pérdidas de rendimiento o de capacidad productiva debidos al estado de
los equipos
Se entiende entonces perfectamente el nombre: mantenimiento productivo total, o mantenimiento que aporta una productividad máxima o total. El mantenimiento ha sido visto tradicionalmente con una parte separada y externa al proceso productivo. TPM emergió como una necesidad de integrar el departamento de mantenimiento y el de operación o producción para mejorar la productividad y la disponibilidad. En una empresa en la que TPM se ha implantado toda la organización trabaja en el mantenimiento y en la mejora de los equipos. Se basa en cinco principios fundamentales: ۛParticipación de todo el personal, desde la alta dirección hasta los operarios de planta. Incluir a todos y cada uno de ellos permite garantizar el éxito del objetivo. ۛCreación de una cultura corporativa orientada a la obtención de la máxima eficacia en el sistema de producción y gestión de los equipos y maquinarias.
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ۛImplantación de un sistema de gestión de las plantas productivas tal que se facilite la eliminación de las pérdidas antes de que se produzcan.
ۛImplantación del mantenimiento preventivo como medio básico para alcanzar
el objetivo de cero pérdidas mediante actividades integradas en pequeños grupos de trabajo y apoyado en el soporte que proporciona el mantenimiento autónomo. ۛAplicación de los sistemas de gestión de todos los aspectos de la producción, incluyendo diseño y desarrollo, ventas y dirección.
Desde la filosofía del TPM se considera que una máquina parada para efectuar un cambio, una máquina averiada, una máquina que no trabaja al 100% de su capacidad o que fabrica productos defectuosos está en una situación intolerable que produce pérdidas a la empresa. La máquina debe considerarse improductiva en todos esos casos, y deben tomarse las acciones correspondientes tendentes a evitarlos en el futuro. TPM identifica seis fuentes de pérdidas (denominadas las “seis grandes pérdidas”) que reducen la efectividad por interferir con la producción: 1. Fallos del equipo, que producen pérdidas de tiempo inesperadas. 2. Puesta a punto y ajustes de las máquinas (o tiempos muertos) que producen pérdidas de tiempo al iniciar una nueva operación u otra etapa de ella. Por ejemplo, al inicio en la mañana, al cambiar de lugar de trabajo, al cambiar una matriz o molde, o al hacer un ajuste. 3. Marchas en vacío, esperas y detenciones menores (averías menores) durante la operación normal que producen pérdidas de tiempo, ya sea por problemas en la instrumentación, pequeñas obstrucciones, etc. 4. Velocidad de operación reducida (el equipo no funciona a su capacidad máxima), que produce pérdidas productivas al no obtenerse la velocidad de diseño del proceso. 5. Defectos en el proceso, que producen pérdidas productivas al tener que rehacer partes de él, reprocesar productos defectuosos o completar actividades no terminadas.
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6. Pérdidas de tiempo propias de la puesta en marcha de un proceso nuevo, marcha en vacío, periodo de prueba, etc. El análisis cuidadoso de cada una de estas causas de baja productividad conduce a estudiar propuestas para eliminar esas causas. Es fundamental que el análisis sea realizado en conjunto por el personal de producción y el de mantenimiento, porque los problemas que causan la baja productividad son de ambos tipos y las soluciones deben ser adoptadas en forma integral para que tengan éxito.15 3.5.6 MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD (RCM)16 RCM
o
Reliability
Centred
Maintenance,
(Mantenimiento
Centrado
en
la
Confiabilidad) es una técnica más dentro de las posibles para elaborar un plan de mantenimiento en una planta industrial y que presenta algunas ventajas importantes sobre otras técnicas. Inicialmente fue desarrollada para el sector de aviación, donde los altos costes derivados de la sustitución sistemática de piezas amenazaban la rentabilidad de las compañías aéreas. Posteriormente fue trasladada al campo industrial, después de comprobarse los excelentes resultados que había dado en el campo aeronáutico. RCM se basa en analizar los fallos potenciales que puede tener una instalación, sus consecuencias y la forma de evitarlos. El RCM ha sido usado para diseñar el mantenimiento y la gestión de activos en todo tipo de actividad industrial y en prácticamente todos los países industrializados del mundo. Este proceso sirvió de base para el desarrollo del RCM, que ha sido mejorado y refinado con su uso y con el paso del tiempo. Sin embargo el uso extendido de este nombre ha llevado a que surjan un gran número de metodologías de análisis de fallos que difieren significativamente del original, pero que sus autores también llaman “RCM”. Muchos de estos otros procesos no alcanzan los objetivos definidos inicialmente y algunos son incluso contraproducentes. En general tratan de abreviar y resumir el proceso, lo que lleva en algunos casos a desnaturalizarlo completamente. 15
FUENTE: RENOVETEC; Ingeniería de mantenimiento; Técnicas avanzadas de gestión del mantenimiento industrial; pp 31-33. 16 FUENTE: RENOVETEC; Ingeniería de mantenimiento; Técnicas avanzadas de gestión del mantenimiento industrial; pp 27-30
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Como resultado de la demanda internacional por una norma que estableciera unos criterios mínimos para que un proceso de análisis de fallos pueda ser llamado “RCM” surgió en 1999 la norma SAE JA 1011 y en el año 2002 la norma SAE JA 1012. No intentan ser un manual ni una guía de procedimientos, sino que simplemente establecen, como se ha dicho, unos criterios que debe satisfacer una metodología para que pueda llamarse RCM. 3.5.6.1. Objetivo de RCM y tipos de acciones preventivas que propone. Los dos objetivos fundamentales de la implantación de un Mantenimiento Centrado en Fiabilidad o RCM en una planta industrial son aumentar la disponibilidad y disminuir costes de mantenimiento. El análisis de una planta industrial según esta metodología aporta una serie de resultados: ۛMejora la comprensión del funcionamiento de los equipos y sistemas.
ۛAnaliza todas las posibilidades de fallo de un sistema y desarrolla
mecanismos que tratan de evitarlos, ya sean producidos por causas intrínsecas al propio equipo o por actos personales. ۛDetermina una serie de acciones que permiten garantizar una alta disponibilidad de la planta.
Es curioso como la aplicación de RCM no sólo permite el desarrollo de un plan de mantenimiento más avanzado y completo que la simple recopilación de las instrucciones de mantenimiento de los fabricantes de los equipos. Las acciones preventivas que propone RCM son de al menos cinco tipos distintos: ·
Tareas de mantenimiento, que agrupadas forman el Plan de Mantenimiento de una planta industrial o una instalación.
·
Procedimientos operativos, tanto de Producción como de Mantenimiento
·
Modificaciones o mejoras posibles.
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·
Definición de una serie de acciones formativas realmente útiles y rentables para la empresa.
·
Determinación del stock de repuesto que es deseable que permanezca en planta para afrontar con eficacia el mantenimiento de ésta.
3.5.6.2. Proceso de análisis de fallos que fundamenta el RCM. El mantenimiento centrado en fiabilidad se basa en el análisis de fallos: se analizan tanto aquellos que ya han ocurrido como los que tienen cierta probabilidad de ocurrir y pueden tener consecuencias graves. Durante el proceso de análisis debe contestarse a seis preguntas claves para cada sistema que compone la planta: 1. ¿Cuáles son las funciones y los estándares de funcionamiento en cada sistema? 2. ¿Cómo falla cada equipo y cada sistema en su conjunto? 4. ¿Qué consecuencias tiene cada fallo? 5. ¿Cómo puede evitarse cada fallo? 6. ¿Qué debe hacerse si no es posible evitar un fallo? La metodología en la que se basa RCM supone ir completando una serie de fases para cada uno de los sistemas que componen la planta, a saber: Fase 0: Codificación y listado de todos los subsistemas, equipos y elementos que componen el sistema que se está estudiando. Recopilación de esquemas, diagramas funcionales, diagramas lógicos, etc. Fase 1: Estudio detallado del funcionamiento del sistema. Listado de funciones del sistema en su conjunto. Listado de funciones de cada subsistema y de cada equipo significativo integrado en cada subsistema. Fase 2: Determinación de los fallos funcionales y fallos técnicos Fase 3: Determinación de los modos de fallo o causas de cada uno de los fallos encontrados en la fase anterior
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Fase 4: Estudio de las consecuencias de cada modo de fallo. Clasificación de los fallos en críticos, importantes o tolerables en función de esas consecuencias Fase 5: Determinación de medidas preventivas que eviten o atenúen los efectos de los fallos. Fase 6: Agrupación de las medidas preventivas en sus diferentes categorías. Elaboración del Plan de Mantenimiento, lista de mejoras, planes de formación y procedimientos de operación y de mantenimiento Fase 7: Puesta en marcha de las medidas preventivas 3.5.6.3. Contratación externa de implantación del RCM y su proceso. Rara vez la implantación de RCM se realiza con personal propio. Supone tener unos conocimientos y una experiencia muy raros de encontrar. Es más habitual contratar el servicio con una consultoría especializada en la implantación de RCM o con una empresa de mantenimiento generalista que ofrezca este servicio. En general, la empresa contratista del servicio proporciona la metodología de trabajo, cierto material (libros, manuales, software, formatos, etc.) y un facilitador, que es la persona que dirige todo el proceso. La secuencia de implantación suele ser la siguiente: ۛReunión de lanzamiento. Presentación del proyecto de implantación de RCM a
todos los interesados: dirección de la empresa, jefes de mantenimiento y producción, otras secciones como ingeniería, calidad o seguridad, y técnicos que van a estar implicados. ۛCursos o sesiones de formación para las personas directamente involucradas en el proceso de implantación
ۛSelección de las áreas, sistemas o equipos donde se va a implantar, en caso de
que no se vaya a implantar en toda la planta. Es habitual seleccionar una serie de equipos o áreas en las que se va a realizar la implantación
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ۛPlanificación del proceso
ۛReuniones de trabajo multidisciplinares, dirigidas por el facilitador, y en las que
participan todos los técnicos designados de las diferentes áreas. Se analizan los equipos, los fallos y sus consecuencias, tanto pasados como potenciales. Una vez analizados se proponen las medidas preventivas necesarias ۛAplicación de las medidas preventivas ۛAnálisis de los resultados obtenidos
ۛSelección de un nuevo equipo o área en el que realizar la implantación de RCM
El coste de este tipo de servicios no es nada despreciable, y sólo dará un resultado acorde con el fuerte desembolso si se dan estas condiciones: ۛSi el facilitador es una persona experimentada
ۛSi el diseño del proceso es el adecuado y se dirige a grandes áreas y no a
equipos
ۛSi consigue la colaboración y la implicación de los técnicos designados por la empresa, que realmente son los conocedores de los equipos, sus fallos y sus consecuencias ۛSi las medidas preventivas realmente se llevan a la práctica
Existe una diferencia fundamental entre la filosofía del TPM y la del RCM: mientras que en la primera son las personas y la organización el centro del proceso, y es en estos dos factores en los que está basado, en el RCM el mantenimiento se basa en el análisis de fallos, y en las medidas preventivas que se adoptarán para evitarlos, y no tanto en las personas.
3.6 DESEMPEÑO DE LA GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO. El desempeño de la gestión del mantenimiento consiste en actuar sobre todos los aspectos de importancia para el óptimo funcionamiento de la empresa.
43
No se debe limitar solo a la reparación de las instalaciones, sino también debe pilotear los costos de mantenimiento, recursos humanos y almacenes con el fin de desarrollar una óptima gestión de mantenimiento. 3.6.1 IMPLEMENTACIÓN DE LA GESTIÓN EN MANTENIMIENTO. La implementación de la gestión en mantenimiento tiene como primera fase definir un plan directriz de actuación. Este plan debe establecer la descripción de las diferentes etapas que se llevarán a cabo para la implementación definitiva de la gestión de mantenimiento, que deberá guardar coherencia con el plan estratégico de la empresa. Para realizar el plan es conveniente aplicar el método por fases denominado ciclo Deming. 3.6.2 CICLO DEMING. Una de las principales herramientas para la mejora continua en las empresas es el Ciclo Deming mostrado en Figura No. 3. 2. En realidad el ciclo fue desarrollado por Walter Shewhart, el cual dio origen al concepto. Sin embargo los japoneses fueron los encargados de darlo a conocer al mundo, nombrándolo así en honor al Dr. William Edwards Deming. Este procedimiento es utilizado para la mejora continua de la calidad dentro de una empresa. El ciclo consiste en una secuencia lógica de cuatro pasos repetidos para el mejoramiento y aprendizaje continuo, estos pasos son: ·
Planificar (planear)
·
Ejecutar el plan (hacer)
·
Controlar (verificar)
·
Actuar
44
17
Figura No. 3. 2 Ciclo Deming
3.6.1.1
Planificar (planear).
En base a la situación actual y los recursos de que se disponen, se debe definir los objetivos que se quieren cumplir con la gestión de mantenimiento y realizar el plan, fijando los objetivos, ir avanzando y asegurando cada uno de ellos. Para elaborar un buen plan es necesario realizarse algunas preguntas: -¿Por qué? -¿Qué? -¿Cómo? -¿Quién? -¿Dónde? -¿Cuándo? Cuánto más concreto sea el objetivo a cumplir, será más fácil alcanzarlo.
17
FUENTE: http://www.degerencia.com/grafart/1568imagen2.jpg
45
3.6.1.2
Ejecutar el plan (hacer).
Una vez fijado el punto de partida y los objetivos a los que se quiere llegar, se debe gestionar los recursos disponibles para lograrlos, de ser posible, en una pequeña escala, aplicando soluciones y documentar las acciones realizadas. 3.6.1.3
Controlar (verificar).
Es necesario evaluar el grado de cumplimiento de los objetivos marcados, el control de los resultados se realizará en comparación con las metas prefijadas, además de vigilar los cambios realizados. 3.6.1.4
Actuar.
Si existen desviaciones entre el modelo prefijado y los resultados, se debe proceder a corregir actuando sobre la planificación, la ejecución y el control, estableciéndose así la retroalimentación del sistema. Haciendo ajustes necesarios, aplicando nuevas mejoras y documentando lo ocurrido.
3.7 TIPOLOGÍA DE FALLOS. Se entiende por fallo de una máquina cualquier cambio en la misma que impida que ésta realice la función para la que fue diseñada. Dentro de esta definición cabe un gran número de diferentes tipologías de fallo, clasificadas según la causa que lo generó: fallo mecánico, fallo eléctrico, fallo en la instrumentación de medida, fallo en los dispositivos de control, etc. Las causas de fallo de una máquina son también numerosas y muy diversas. No suelen ser las mismas cuando el fallo se produce en el inicio de la vida útil de la máquina que cuando se produce al final de su vida útil. Así, los fallos pueden clasificarse según la probabilidad asociada a la edad de la máquina.18
18
FUENTE: RODRIGUEZ Pablo J. y Otros; ¨Mantenimiento mecánico de máquinas¨, Universitat Jaume, 2006.
46
3.7.1 TIPOS DE FALLO SEGÚN LA PROBABILIDAD ASOCIADA A LA EDAD MEDIA. En función de la probabilidad de que aparezcan fallos y de la dependencia de esta probabilidad del momento a lo largo de la vida útil de la máquina, estos fallos pueden clasificarse en: ·
Fallos iniciales (o infantiles): Esta etapa se caracteriza por tener una elevada tasa de fallos que desciende rápidamente con el tiempo. Estos fallos pueden deberse a diferentes razones como equipos defectuosos, instalaciones incorrectas, errores de diseño del equipo, desconocimiento del equipo por parte de los operarios o desconocimiento del procedimiento adecuado.
·
Fallos normales: Etapa con una tasa de errores menor y constante. Los fallos no se producen debido a causas inherentes al equipo, sino por causas aleatorias externas. Estas causas pueden ser accidentes fortuitos, mala operación, condiciones inadecuadas u otros.
·
Fallos de desgaste: Esta etapa se caracteriza por una tasa de errores rápidamente creciente. Los fallos se producen por desgaste natural del equipo debido al transcurso del tiempo.19
El Gráfico No. 3. 2 representa de manera cualitativa la curva de probabilidad de aparición de cada uno de estos tipos de fallo frente al tiempo de vida de la máquina. Se representa también la probabilidad total de fallo, obtenida como suma de las otras tres. A esta curva se la llama, por su forma, curva de la bañera.
19
FUENTE: http://es.wikipedia.org/wiki/Curva_de_la_bañera
47
20
Gráfico No. 3. 2 Curva de la Bañera
3.7.2 DESGASTE. El desgaste se define como el cambio acumulativo e indeseable en el tamaño, forma o propiedades de una estructura, sistema, máquina, equipo o dispositivo que conduce a una falla. El desgaste no es solamente una propiedad del material, es una respuesta integral del sistema. 3.7.3 FRICCIÓN Y LUBRICACIÓN.21 La fricción se define como la resistencia al movimiento durante el deslizamiento o rodamiento que experimenta un cuerpo sólido al moverse sobre otro con el cual está en contacto. Esta resistencia al movimiento depende de las características de las superficies. Una teoría explica la resistencia por la interacción entre puntos de contacto y la penetración de las asperezas. El deslizamiento entre superficies sólidas se caracteriza generalmente por un alto coeficiente de fricción y un gran desgaste debido a las propiedades específicas de las superficies. La lubricación consiste en la introducción de una capa intermedia de un material ajeno entre las superficies en movimiento. Estos materiales intermedios 20 21
FUENTE: RODRIGUEZ Pablo J. y Otros; ¨Mantenimiento mecánico de máquinas¨ FUENTE: http://es.wikipedia.org/wiki/Tribología
48
se denominan lubricantes y su función es disminuir la fricción y el desgaste. El término lubricante es muy general, y puede estar en cualquier estado material: líquido, sólido, gaseoso e incluso semisólido o pastoso.
3.8 HERRAMIENTAS PARA EL DIAGNÓSTICO DE FALLAS. Entre los años 70 y 90, aparece una generación caracterizada por el uso de herramientas estadísticas, usadas principalmente para definir períodos de falla en mantenimiento predictivo cuya función es la de predecir con la adecuada exactitud del tiempo de falla, también en esta etapa aparecen estrategias de mantenimiento proactivo y el Mantenimiento Productivo Total (TPM) con nuevos métodos de análisis muy potentes, especialmente en el análisis de falla tales como: ·
Análisis de Causa Raíz (RCA), y
·
Árbol de Fallos (FTA);
Se han adaptado y aplicado al mantenimiento métodos como el Diagrama de Causa y Efecto, el Teorema de Pareto y el Análisis Modal de Falla y Efecto; además se desarrollan y usan potentes paquetes informáticos para automatizar la programación, control del mantenimiento y los métodos antes mencionados. Desde los años 90 hasta la actualidad se han sintetizado todas estas estrategias de mantenimiento en procesos aglutinadores como el Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM) que son poderosos métodos de planificación y gestión del mantenimiento que permiten alcanzar el mayor grado de confiabilidad en los equipos y máquinas obteniendo productos altamente competitivos por la calidad y bajo costo.22 Para el uso de los diferentes métodos se utilizará la Tabla No. 3. 1, en la misma que se puede visualizar cada método que se requiera o necesite según en el paso que se encuentre en el ciclo Deming (plan, do, act o check). 22
FUENTE: UNIDAD DE POSTGRADOS DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA, Terceras Jornadas
Internacionales de Mantenimiento y Mejoramiento Empresarial, EPN; 2008.
23
FUENTE: www.calidad.org.com
Tabla No. 3. 1 Técnicas de calidad para el análisis y solución de problemas
23
49
50
3.8.1 ANÁLISIS DE CAUSA RAÍZ (RCA). Es una metodología disciplinada que permite identificar las causas físicas, humanas y latentes de cualquier tipo de falla o incidente que ocurren una o varias veces permitiendo adoptar las acciones correctivas que reducen los costos del ciclo de vida útil, mejora la seguridad y la confiabilidad del proceso. Existen tres tipos de causas que deben ser identificadas durante el desarrollo del RCA. Causa raíz física, es la causa tangible de porqué está ocurriendo una falla. Siempre proviene de una raíz humana o latente. Son las más fáciles de tratar y siempre requieren verificación. Causa raíz humana, es producto de errores humanos motivados por sus inapropiadas intervenciones. Nacen por la ausencia de decisiones acertadas, que pueden ser por convicción u omisión. Nunca utiliza nombres individuales o grupales cuando se especifica la causa. Causa raíz latente, es producida por la deficiencia de sistemas de información. Provienen de errores humanos. En algunas ocasiones afectan más que el problema que se está estudiando, ya que pueden generar circunstancias que ocasionan nuevas fallas.24 3.8.2 ÁRBOL DE FALLOS (FTA). Es un método deductivo de análisis que empieza de una previa selección de un suceso accidental particular (accidente) o un suceso de menor importancia, para averiguar en ambos casos el o los orígenes de los mismos. El FTA fue desarrollado por ingenieros para mejorar la seguridad de los sistemas de misiles. Entendieron que la mayoría de accidentes/incidentes resultan de fallas inherentes a un sistema.
24
FUENTE: http://noria.com/sp/rw2005/memorias/ogarcia.pdf
51
Un sistema consta de personas, equipo, material y factores ambientales. Este sistema realiza tareas específicas con métodos recomendados. Los componentes de un sistema y su ambiente están interrelacionados, y una falla con cualquier parte puede afectar las demás partes. Un evento negativo puede ser un incidente que puede resultar en lesiones personales a un empleado o daños a equipo/propiedad. El esquema del árbol de fallos se muestra en la Figura No. 3. 3.
Figura No. 3. 3 Árbol de fallos
25
El árbol de fallos se va desarrollando, partiendo de un suceso no deseado o accidental que ocupa la cúspide del árbol. A partir de este suceso, se van estableciendo de forma sistemática todas las causas inmediatas que contribuyen a su ocurrencia definiendo así los sucesos intermedios unidos mediante las puertas lógicas.
25
FUENTE: www.siafa.com.ar
52
Es una metodología que se puede aplicar a sucesos relativamente complejos para los cuales intervienen muchos elementos y que se pueden descomponer en sucesos más sencillos. Requiere de uno o dos analistas con experiencia y conocimiento del sistema a analizar, frecuentes consultas a técnicos, operadores y personal experimentado en el funcionamiento del sistema y la documentación necesaria consiste en diagramas de flujos, instrumentación, tuberías, junto con procedimientos de operación/mantenimiento.26 Los símbolos representan tanto sucesos, puertas lógicas y transferencias. Los más importantes se indican en la Tabla No. 3. 2: 26
Tabla No. 3. 2 Símbolos para el árbol de fallos .
53
Un ejemplo de árbol de fallos se muestra en la Figura No. 3. 4, para lo cual se toma en consideración lo siguiente: En una instalación industrial existe un generador de vapor que trabaja con combustible diesel y tiene con una presión de operación 250psi. Se desea determinar los eventos que deberían suceder para una posible explosión del caldero.
Figura No. 3. 4 Ejemplo de árbol de fallos
3.8.3 DIAGRAMA DE CAUSA Y EFECTO DE ISHIKAWA. El Diagrama de Ishikawa, también llamado diagrama de causa-efecto, es una herramienta que facilita el análisis de problemas y sus soluciones. Se trata de un diagrama que por su estructura ha venido a llamarse también diagrama de espina de pescado, que consiste en una representación gráfica sencilla en la que se puede ver de manera relacional una especie de espina central, que es una línea en el plano horizontal, representando el problema a analizar, que se escribe a su derecha, como se muestra en la Figura No. 3. 5.
54
El problema analizado puede provenir de diversos ámbitos. A este eje horizontal van llegando líneas oblicuas (como las espinas de un pez) que representan las causas valoradas como tales por las personas participantes en el análisis del problema. A su vez, cada una de estas líneas que representa una posible causa, recibe otras líneas perpendiculares que representan las causas secundarias. Cada grupo formado por una posible causa primaria y las causas secundarias que se le relacionan forman un grupo de causas con naturaleza común. Este tipo de herramienta permite un análisis participativo mediante grupos de mejora o grupos de análisis, que mediante técnicas como la lluvia de ideas, sesiones de creatividad, entre otras, facilita un resultado óptimo en el entendimiento de las causas que originan un problema, con lo que puede ser posible la solución del mismo.
Figura No. 3. 5 Diagrama de causa y efecto
26
La primera parte de este diagrama indica aquellos posibles factores que puedan estar originando alguno de los problemas que se tiene, la segunda fase es la ponderación o valoración de estos factores a fin de centralizarse específicamente sobre los problemas principales, esta ponderación se realizar por la experiencia de quienes participan.
26
FUENTE: www.herramientasparapymes.com
55
La Figura No. 3. 6 muestra un ejemplo práctico del diagrama de Ishikawa, respecto de las causas de los fallos de rodamientos.
Figura No. 3. 6 Diagrama de Ishikawa para fallo de rodamientos
3.8.4 TEOREMA DE PARETO. El diagrama de Pareto, también llamado curva 80-20, es una gráfica para organizar datos de forma que estos queden en orden descendente, de izquierda a derecha y separados por barras. Permite, pues, asignar un orden de prioridades. El diagrama permite mostrar gráficamente los pocos vitales, muchos triviales, es decir, que hay muchos problemas sin importancia frente a unos pocos graves. Mediante la gráfica se coloca los "pocos vitales" a la izquierda y los "muchos triviales" a la derecha. Hay que tener en cuenta que tanto la distribución de los efectos como sus posibles causas no es un proceso lineal sino que el 20% de las causas totales hace que sean originados el 80% de los efectos.
56
Los pasos a seguir son: -
Anotar en orden progresivo decreciente, el importe de los fallos, averías o consumo de repuestos a analizar. En definitiva, el problema a analizar.
-
Calcular y anotar, a su derecha las frecuencias relativas.
-
Calcular y anotar, luego las frecuencias acumuladas.
-
Representar los elementos en porcentajes decrecientes de izquierda a derecha (histograma) y la curva de porcentaje acumulado.
Seguidamente se citará un ejemplo de aplicación del diagrama de Pareto: En la Tabla No. 3. 3 se encuentran las averías encontradas en un conjunto de bombas centrífugas. Se trata de seleccionar el problema o avería a analizar. Tabla No. 3. 3 Averías en un conjunto de bombas centrífugas
Concepto
Importe
Frecuencias
Frecuencias
anual
relativas %
acumuladas
A
Fuga cierre mecánico
40
46,5
46,5
B
Fallo cojinetes
20
23,3
69,8
C
Desgate anillos impulsor
15
17,5
87,3
D
Daños en el eje
7
10,1
95,4
E
Daños en el impulsor
3
3,5
98,9
F
Daños en carcaza
1
1,1
100
100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0
100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 A
B
C
D
E
Gráfico No. 3. 3 Diagrama de Pareto
F
57
En el diagrama de Pareto mostrado en el Gráfico No. 3. 3, se tiene que controlando los tipos de fallos de fuga cierre mecánico, fuga de cojinetes y desgaste de anillos impulsor controlan el 87,3% del importe anual de reparaciones de bombas centrífugas27 3.8.5 MATRIZ DE PRIORIZACIÓN DE HOLMES. Considerando necesaria la comparación entre los procesos de producción de una fábrica entre el humanismo, la tecnología y mantenimiento de acuerdo al objetivo fundamental de priorización de maquinaria. En base a ello se ubican los factores. Para sustentar esta ubicación e interrelación se creó un instrumento conocido como la Matriz de Holmes, donde se tiene un valor cuantitativo correspondiente para cada factor, que influirá de acuerdo al punto de vista y experiencia de la persona que utilice este instrumento. Su construcción se basa en colocar las actividades en una tabla, y luego realizar la comparación entre cada una de éstas con una calificación previamente elegida. Al terminar de llenar la tabla se procede a sumar cada una de las ponderaciones con las que ha sido calificada cada operación, luego se obtienen los respectivos porcentajes, aquellos que sean mayores son los procesos más notables, es decir los priorizados. La ponderación utilizada en la mayoría de Matrices de Holmes es la indicada en la Tabla No. 3. 4: Tabla No. 3. 4 Ponderación de matriz de Holmes
27
PONDERACIÓN
IMPORTANCIA DEL PROCESO
0
Menor
0,5
Semejante
1
Mayor
FUENTE: AGUINAGA, Álvaro; Ingeniería del Mantenimiento; 2008.
58
En la Tabla No. 3. 5 se encuentra un ejemplo de la Matriz de Holmes para el proceso de elaboración de lingotes de acero. Tabla No. 3. 5 Matriz de Holmes para el proceso de elaboración de lingotes
ORDEN CRITERIO
1
2
3
4
5
0,5
1
0
0
0 0,5 0,5
2,5
10,20
3
2 compactación de chatarra
0 0,5 0,5
0
0
2,5
10,20
3
3 alimentación del horno
1 0,5 0,5 0,5 0,5
1
1
5
20,41
2
4 fundición de chatarra
1
1 0,5 0,5 0,5
1
1
5,5
22,45
1
5 colado de lingotes
1
1 0,5 0,5 0,5
1
1
5,5
22,45
1
1 recopilación de chatarra
6
7 SUMA PRIORIZACIÓN ORDEN
1 0,5
6 enfriado de lingotes
0,5 0,5
0
0
0 0,5 0,5
2
8,16
4
7 almacenamiento
0,5
0
0
0 0,5 0,5
1,5
6,12
5
0
De la matriz anterior se tiene que la fundición de chatarra y el colado de los lingotes son los procesos más importantes en la elaboración de los mismos
3.9. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO. 3.9.1. MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD (RCM). A la confiabilidad se puede definir como la probabilidad en que un producto realizará su función prevista sin incidentes por un período de tiempo especificado y bajo condiciones indicadas; es decir la capacidad de un producto de realizar su función de la manera prevista. El RCM es uno de los procesos desarrollados durante 1960 y 1970 con la finalidad de ayudar a las personas a determinar las políticas para mejorar las funciones delos activos físicos y manejar las consecuencias de sus fallas. Tuvo su origen en la Industria Aeronáutica. El Mantenimiento RCM pone tanto énfasis en las consecuencias de las fallas como en las características técnicas de las mismas, mediante:
59
·
Integración de una revisión de las fallas operacionales con la evaluación de aspecto de seguridad y amenazas al medio ambiente, esto hace que sean considerados a la hora de tomar decisiones en la materia.
·
Conservación de la atención en las tareas del mantenimiento que más incidencia tienen en el funcionamiento y desempeño de las instalaciones, garantizando que la inversión en mantenimiento se utiliza donde más beneficio va a reportar.
El objetivo principal de RCM está reducir el costo de mantenimiento, para enfocarse en las funciones más importantes de los sistemas, y evitando o quitando acciones de mantenimiento que no son estrictamente necesarias.28 3.9.1.1. Ventajas del mantenimiento centrado en la confiabilidad. ·
Alta productividad.
·
Facilidad de revisión por el personal a cargo.
·
Disminución de costos con mejor calidad de productos y procesos.
·
Reducción de tiempo de paras de máquinas.
·
Control de seguridad industrial e impacto ambiental.
3.9.1.2. Desventajas del mantenimiento centrado en la confiabilidad. ·
Excesiva demora en el tiempo de implementación y en dar resultados.
·
Es necesario un gran conocimiento de fiabilidad y mantenibilidad de los sistemas y componentes.
28
FUENTE: http://www.solomantenimiento.com
60
3.9.2. ANÁLISIS MODAL DE FALLA Y EFECTO (AMFE). Es una herramienta para la identificación, evaluación y prevención de los posibles fallos y efectos que pueden aparecer en un producto o sistema. El AMFE ofrece un enfoque analítico al gestionar los modos de fallos potenciales y sus causas asociadas. Al tener en cuenta posibles fallos en el diseño de seguridad, coste, rendimiento, calidad o resistencia, un ingeniero puede obtener una gran cantidad de información sobre como alterar los procesos de fabricación para evitar estos fallos. Además otorga una herramienta sencilla para determinar qué tipo de riesgo es el más importante, y por lo tanto que acción es necesaria para prevenir el problema antes de que ocurra. El desarrollo de estas especificaciones asegura que el producto cumplirá los requisitos definidos. La aplicación del AMFE por los grupos de trabajo implicados en las instalaciones o procesos productivos de los que son en parte conductores o usuarios en sus diferentes etapas, aporta un mayor conocimiento de los mismos y sobre todo de sus aspectos más débiles, con las siguientes medidas preventivas a aplicar para su necesario control. Con ello si está facilitando la integración de la cultura preventiva en la fábrica, descubriendo que mediante el trabajo en equipo es posible profundizar de manera ágil en el conocimiento y mejora de la calidad de productos y procesos reduciendo costos. A continuación se indican los pasos necesarios para la aplicación del método AMFE de forma genérica. Se debe definir si el AMFE a realizar es de proyecto o de proceso. Los pasos siguen la secuencia indicada en el formato que se presenta en la Tabla No. 3. 6.
61
Tabla No. 3. 6 Ejemplo de cuadro AMFE ANÁLISIS MODAL DE FALLA Y EFECTO Sección: LOGO Sistema: Código: Subsistema: Código: C Condición Componente o Actual n s e Modo c de Efecto Causas u I Fallo de de Fallo e F D G P Código Nombre Fallo n R c i a
Facilitador: Auditor: Hoja N°: Situación de Mejora
Estado
Acciones Correctivas
F
D
G
I P R
3.9.2.1.Denominación del componente e identificación. En las dos primeras filas del cuadro AMFE se escribe el nombre del producto o parte del proceso incluyendo los subconjuntos y componentes sobre el que se va a aplicar. También se incluyen todos los subconjuntos y los componentes que forman parte del producto a analizar, bien sea desde el punto de vista de diseño del producto o del proceso que se vaya a utilizar para la fabricación. Es útil añadir tal información con códigos numéricos para evitar posibles confusiones al definir componentes. 3.9.2.2.Parte del componente, operación o función. Se completa con distinta información según el AMFE que se esté realizando un. Para el AMFE de diseño se incluyen las funciones que realiza cada uno de los componentes, además de las interconexiones existentes entre los componentes. Para el AMFE de proceso se reflejan todas las operaciones que se realizan a lo largo del proceso de fabricación de cada componente incluyendo las operaciones de aprovisionamiento, de producción, de embalaje, de almacenado y de transporte.
62
3.9.2.3.Modo de fallo. Un modo de fallo significa que un elemento o sistema no satisface o no funciona de acuerdo con la especificación al momento de cumplir con un propósito. Un fallo no puede ser inmediatamente detectable y esto es un aspecto importante a considerar y no debería pasarse nunca por alto. Los modos de fallo potencial se deben describir en términos técnicos. El error humano de acción u omisión en principio no es un modo de fallo del componente analizado. 3.9.2.4.Efecto de falla. Por lo general es el problema detectado por el usuario del modo de fallo, es decir si ocurre el fallo potencial como lo percibe el cliente, pero también como repercute en el sistema. Se describen las consecuencias no deseadas del fallo que se las puede detectar u observar, y se deberían indicar en términos de rendimiento de la máquina o equipo; describiendo los síntomas como lo haría el mismo operador. Entre los efectos típicos de fallo se tienen los siguientes: ·
Diseño: ruido, basto acabado, inoperante, olor desagradable, inestable, etc.
·
Proceso: no puede sujetar, no se puede alinear, no puede perforar, no se puede montar, etc.
Si un modo de fallo tiene muchos efectos a la hora de operar al momento de ser evaluado se escogerán los más peligrosos. 3.9.2.5.Causas del modo de fallo. En esta columna se reflejan todas las causas potenciales del modo de fallo atribuibles a cada uno de ellos. Constituyendo como indicio de una debilidad del proceso cuya consecuencia es el mismo modo de fallo. Es necesario relacionar con la mayor amplitud todas las causas posibles que se puedan asignar a cada modo.
63
Las causas deberán relacionarse de la forma más concreta y completa posible para que las correcciones se dirijan adecuadamente. Por lo general un modo de fallo puede ser provocado por dos o más causas encadenadas. Entre las causas típicas de fallo podrían citarse las siguientes: ·
En diseño: porosidad, uso de material incorrecto, sobrecarga, etc.
·
En proceso: daño en la manipulación, utillaje incorrecto, sujeción, amarre, etc.
3.9.2.6.Consecuencias de falla. Las fallas a un equipo puede afectar de distintas formas: ·
Ocultas, son las que aparecen en sistemas o componentes de seguridad (válvulas de seguridad). Se llaman así porque nadie se da cuenta hasta que ocurre algo crítico.
·
Contra Seguridad y Ambiente, como por ejemplo fugas, derrames, corrosión, vibraciones, etc. Son evidentes pues se pueden observar afectando a la ecología, además de tener seguridad de las personas.
·
Operativas, implican disminución en los estándares de operación y funcionamiento de las máquinas y los procesos.
·
No Operativas, son evidentes y no tienen importancia en el elemento.
El análisis se divide en esta etapa, pues el tratamiento que se la va a dar a cada modo de falla depende de la categoría de consecuencias en la que se haya sido clasificado. No sería prudente tratar de la misma forma que pueden afectar la seguridad que las que tienen consecuencias económicas. El criterio a seguir para evaluar tareas de mantenimiento es diferente si las consecuencias de falla son distintas. Para el presente proyecto no se analizará este ítem, puesto que todas las consecuencias de falla producidas son operativas para la misma máquina.
64
3.9.2.7.Índices de evaluación de modos de fallo. En los cuadros AMFE se incluye este apartado de análisis para reflejar los índices de evaluación de modos de fallo existentes para asegurar la calidad de respuesta del componente/producto/proceso. La fiabilidad de estas medidas de ensayo y control limitará la frecuencia de aparición de cada uno de los modos de fallo. Estos índices deben corresponderse para cada una de las causas. a) Gravedad (G) Indica la severidad del efecto del modo de fallo potencial para el cliente, pues este índice está íntimamente relacionado con la falla evaluando el nivel de consecuencias, de manera que el valor del índice incrementa en función de: ·
La insatisfacción del cliente.
·
La rapidez de aparición de la avería.
·
Costos de reparación.
Este índice es independiente de la frecuencia y de la detección. Para utilizar unos criterios comunes en la empresa ha de utilizarse una tabla de clasificación de la gravedad de cada efecto de fallo de manera que se cuantifique la gravedad del mismo. Generalmente el rango es con números enteros como se muestra en la Tabla No. 3. 7 la puntuación va del 1 al 10, aunque a veces se utilizan menores rangos (como del 1 al 5), desde una pequeña insatisfacción, pasando por una degradación funcional en el uso hasta el caso más grave de no adaptación al uso. Además la Tabla No. 3. 7 muestra un ejemplo en que se relacionan los efectos del fallo con el índice de gravedad.
65
29
Tabla No. 3. 7 Valores de la gravedad del modo de fallo
Criterio Gravedad Ínfima, el defecto sería imperceptible por el usuario. Gravedad Escasa, el cliente puede notar un fallo menor, pero solo
Valor de G 1 2-3
provoca una ligera molestia. Gravedad Baja, el cliente nota el fallo y le produce ciertos
4-5
inconvenientes. Gravedad Moderada, el fallo produce disgusto e insatisfacción al
6-7
cliente. Gravedad Elevada, el fallo es crítico, originando un alto grado de
8-9
insatisfacción en el cliente. Gravedad Muy Elevada, el fallo implica problemas de seguridad o
10
de no conformidad con los reglamentos.
Este índice sólo es posible mejorarlo mediante acciones de diseño o rediseño, y no se ve afectado por los controles actuales. b) Frecuencia (F). Es la probabilidad de que una causa específica se produzca y dando lugar al modo de fallo. El índice de frecuencia es un valor intuitivo si no se tiene datos estadísticos, de fiabilidad. En esta columna se pondrá un valor de probabilidad de ocurrencia de la causa específica. Este índice de frecuencia está relacionado con la causa de fallo, y consiste en calcular la probabilidad de ocurrencia en una escala del 1 al 10, como se indica en la Tabla No. 3. 8
29
FUENTE: http://blog.pucp.edu.pe/media
66
Tabla No. 3. 8 Valores de la frecuencia del modo de fallo
Criterio Frecuencia Muy Escasa, defecto inexistente en el pasado. Frecuencia Escasa, muy pocos fallos en circunstancias pasadas
30
Valor de F 1 2-3
similares. Frecuencia Moderada, defecto aparecido ocasionalmente.
4-5
Frecuencia Frecuente, en circunstancias similares anteriores el
6-7
fallo se ha presentado con cierta reiteración. Frecuencia Elevada, el fallo se ha presentado reiteradamente en
8-9
el pasado. Frecuencia Muy Elevada, es seguro que el fallo se producirá
10
frecuentemente.
Para reducir el índice de frecuencia, hay que proceder con una o dos acciones: ·
Rediseñar, para reducir la probabilidad de que la causa de fallo pueda producirse.
·
Incrementar o mejorar los sistemas de prevención y/o control que impiden que se produzca la causa de fallo.
c) Detectabilidad (D) Este índice indica la probabilidad de que la causa y/o modo de fallo, sea detectado con la suficiente anticipación para evitar daños, por medio de controles. A continuación se muestra la Tabla No. 4. 9 que relaciona la probabilidad de que el defecto alcance al cliente o producto.
67
Tabla No. 3. 9 Valores de la detectabilidad del modo de fallo
Criterio
30
Valor de D
Detectabilidad Muy Escasa, el defecto es obvio, resulta muy improbable que no sea detectado por los controles existentes. Detectabilidad Escasa, el defecto aunque es obvio y fácilmente
1 2-3
detectable, podría raramente escapar a algún primer control, pero sería detectado posteriormente. Detectabilidad Moderada, el defecto es una característica de
4-5
bastante fácil detección. Detectabilidad Frecuente, defectos de difícil detección que con
6-7
relativa frecuencia llegan al cliente. Detectabilidad Elevada, el defecto es de naturaleza tal, que su detección
es
relativamente
improbable
mediante
8-9
los
procedimientos convencionales de control y ensayo. Detectabilidad Muy Elevada, el defecto no puede detectarse, casi
10
seguro que lo percibirá el cliente final.
Para mejorar este índice será necesario colocar un sistema de control de detección, aunque aumentar los controles signifique un aumento de coste, que es el último medio al que se debe recurrir para mejorar la calidad. Algunos cambios en el diseño también pueden favorecer la probabilidad de detección. 3.9.2.8.Índice de prioridad y riesgo (IPR). El Índice de Prioridad de Riesgo (IPR) es el producto de la gravedad, frecuencia y detectabilidad, y debe ser calculado mediante la ecuación (3.1) para todas las causas de fallo. ܴܲܫൌ ܦ כ ܨ כ ܩ
(3. 1)
68
El IPR es usado con el fin de priorizar la causa potencial del fallo para posibles acciones correctivas, globalizando la criticidad que tiene una falla determinada, pero no debe evitar el análisis parcial de los tres índices anteriores. El IPR también es llamado NPR (número de prioridad de riesgo). Cuando el IPR es mayor que 100, corresponde realizar un análisis más profundo lo que se llama cuadro correctivo o acciones correctivas AMFE. 3.9.2.9.Acciones correctivas. En este paso se incluye una acción correctiva propuesta. Para estas acciones es conveniente seguir un cierto orden de prioridad en su elección: ·
Cambio en el diseño del producto, servicio o proceso general.
·
Cambio en el proceso de fabricación.
·
Incremento del control o la inspección.
Siempre hay que tener en cuenta la eficiencia del proceso y la reducción de costos. 3.9.2.10. Responsables y plazo. Se indica quienes son los responsables de las acciones propuestas y las fechas previstas de implantación de las mismas. 3.9.2.11. Acciones implantadas. En esta columna que es opcional y puede ser de gran utilidad para un control de las soluciones dadas, aquí se describirán las acciones realmente implantadas que pueden, en algunos casos, no
coincidir con
las
propuestas
inicialmente
recomendadas. En estas situaciones se debería recalcular el nuevo IPR para comprobar que está por debajo del nivel de actuación exigido.
69
3.10. INDICADORES DE MANTENIMIENTO.30 El mantenimiento es una disciplina integradora que garantiza la disponibilidad, funcionalidad
y
conservación
del
equipamiento,
siempre
que
se
aplique
correctamente, a un costo competitivo. En la actualidad, el mantenimiento está destinado a ser uno de los pilares fundamentales de toda empresa que se respete y que considere ser competitiva. Dentro de las diversas formas de conceptualizar el mantenimiento, al parecer presenta más actualidad, y al mismo tiempo resulta más abarcadora, es aquella que lo define como el conjunto de actividades dirigidas a garantizar, al menor costo posible, la máxima disponibilidad del equipamiento para la producción; visto esto a través de la prevención de la ocurrencia de fallos y de la identificación y señalamiento de las causas del funcionamiento deficiente del equipamiento. Al inicio de todo proceso de mejoramiento, ya sea a nivel personal o de organización, se exige como primera etapa que se adquiera conciencia de la realidad y que se definan los objetivos a alcanzar. Entretanto, una vez iniciado el proceso, es necesario monitorear el progreso alcanzado, a través de observaciones y comparaciones a lo largo del tiempo, de parámetros que definan claramente el grado de calidad de dicho desempeño, constatando si se ha mejorado con respecto al inicio del período.
Se debe evaluar y controlar la gestión de mantenimiento en las empresas, porque necesita saber cuán eficiente es la aplicación de la política de mantenimiento que se ha planificado para el entorno productivo de la empresa. Esta información permite actuar de forma rápida y precisa sobre los factores débiles en el mantenimiento realizado. Una buena política para controlar y evaluar la gestión de mantenimiento en la empresa resulta de la implantación, estudio y análisis de un paquete de indicadores.
30
FUENTE: http://www.gestiopolis.com/canales6/ger/comomeman.htm
70
3.10.1. CLASES DE INDICADORES DE MANTENIMIENTO. En la actualidad existen tantos indicadores como objetivos se pueda mantener bajo control para cumplir con la misión asignada. Por ejemplo si para manejar un vehículo una persona que lo lleva a velocidad que puede exceder en más de veinte veces su propia velocidad de desplazamiento emplea una máquina que es relativamente compleja; la misma que para manejarlo posee un velocímetro, un medidor de nivel de combustible, un termómetro, un tacómetro entre otras alarmas que indican si hay algo que necesita atención. En cambio para manejar un avión existen más relojes y alarmas para controlar, esto se debe a que la máquina es más compleja, el riesgo es mucho más alto y un máximo nivel de confiabilidad. ¿Y qué ocurriría con una bicicleta? Por lo tanto, no todos deben medir la misma cantidad de indicadores ni el mismo tipo.31 Las clases de indicadores de mantenimiento se pueden clasificar en: ·
De desempeño operativo de equipos (Indirectos)
·
De costos operativos de mantenimiento (Directos)
·
De desempeño de gestión de mantenimiento
·
De clase mundial
3.10.1.1. Indicadores de desempeño operativo de equipos (indirectos) Son aquellos que tienen que ver netamente con los equipos o máquinas, su tiempo, uso y modo de fallos. Los indicadores de desempeño operativo de equipos son los siguientes: a) Tiempo medio entre fallas (TMEF) b) Tiempo medio para reparar (TMPR) c) Disponibilidad 31
FUENTE: http://www.mantenimientomundial.com/sites/mmnew/bib/notas/IndicadMant.pdf
71
d) Confiabilidad e) Confiabilidad en % f) Rendimiento sintético de equipos g) Tasa de fallas h) Necesidad i) Utilización. 3.10.1.2. Indicadores de costos operativos de mantenimiento (directos) Estos tipos de indicadores son directos pues tiene que ver con el costo de servicios que se necesita para dar un correcto y buen funcionamiento a la maquinaria; éstos son: a) Costo de mantenimiento por facturación b) Costo de mantenimiento por costo de reposición c) Costo de mantenimiento por costo producción d) Progreso esfuerzos reducción de costos e) Costo de mano obra externa f) Costo de mantenimiento por volumen de producción g) Costo de capacitación h) Inmovilización de repuestos 3.10.1.3. Indicadores de desempeño de gestión de mantenimiento. Aquí los indicadores tienen que ver con el personal que trabaja con los equipos y quienes hacen mantenimiento. Los indicadores de esta clase son los siguientes: a) Relación preventivo / correctivo b) Tiempo promedio entre mantenimientos preventivos c) Tiempo promedio para mantenimientos preventivos d) No conformidades de mantenimiento e) Sobrecarga de servicios de mantenimiento f) Alivio de servicios de mantenimiento
72
g) Trabajo en mantenimiento preventivo h) Trabajo en mantenimiento correctivo i) Estructura personal de control j) Estructura personal de supervisión 3.10.1.4. Indicadores de clase mundial Son indicadores mundialmente reconocidos y han sido estandarizados por lo que permiten el uso no solo del Benchmarking, sino también de una correcta evaluación para el mantenimiento de una empresa. 3.10.1.4.1. Tiempo medio entre fallas (TMEF) Permite conocer la frecuencia con la que suceden las averías, como se indica en la ecuación (3.2).
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(3. 2)
3.10.1.4.2. Tiempo medio para reparar (TMPR) Permite conocer la importancia de las averías que se producen en un equipo considerando el tiempo medio hasta su solución, para lo cual se utiliza la ecuación (3.3).
ࢀࡹࡼࡾ ൌ
ࢇ࢚ࢊࢇࢊࢊࢋࢎ࢘ࢇ࢙ࢊࢋࢇ࢘࢘ࢇ࢜ࢋ࢘Àࢇ࢙ ࢇ࢚ࢊࢇࢊࢊࢋࢇ࢜ࢋ࢘Àࢇ࢙
(3. 3)
3.10.1.4.3. Disponibilidad. Es uno de los indicadores más importantes de la planta. Es el cociente de dividir la cantidad de horas que un equipo ha estado disponible para producir y la cantidad de horas totales de un periodo, como indica la ecuación (3.4)
73
ࡰࡵࡿࡼࡻࡺࡵࡵࡸࡵࡰࡰ ൌ
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(3. 4)
En plantas que estén dispuestas por líneas de producción en las que la parada de una máquina supone la paralización de toda la línea, es interesante calcular la disponibilidad de cada una de las líneas, y después calcular la media aritmética para obtener la disponibilidad total. En plantas en las que los equipos no estén dispuestos por líneas, es aconsejable definir una serie de equipos significativos, pues es seguro que calcular la disponibilidad de absolutamente todos los equipos será largo, laborioso y no aportará ninguna información valiosa. Del total de equipos de la planta, debemos seleccionar aquellos que tengan alguna entidad o importancia dentro del sistema productivo.32 3.10.1.4.4. Disponibilidad por averías. Se tiene en cuenta tan solo las paradas por averías y las intervenciones no programadas, utilizando la ecuación (3.5).
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ࢀࡹࡱࡲିࢀࡹࡼࡾ ࢀࡹࡱࡲ
(3. 5)
3.10.1.4.5. Confiabilidad. Es la probabilidad de que un equipo cumpla una misión específica bajo condiciones de uso determinadas en un período determinado. El estudio de confiabilidad son los fallos de un equipo o componente. 3.10.1.4.6. Índice de mantenimiento programado (IMP). Es el porcentaje de horas invertidas en realización de Mantenimiento Programado sobre horas totales. 32
FUENTE: http://www.renovetec.com/indicadores.html
74
ࡵࡹࡼ ൌ
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(3. 6)
3.10.1.4.7. Índice de mantenimiento correctivo (IMC).
Es el porcentaje de horas invertidas en realización de Mantenimiento Correctivo sobre horas totales, para lo cual se utiliza la ecuación (3.7)
ࡵࡹ ൌ
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(3. 7)
El IMC es un indicador muy útil cuando se está tratando de implementar un plan de mantenimiento preventivo en una planta en la que no existe; también es ventajoso cuando se están implementando cambios en un área de la planta.33 Lo ideal es llegar a tener un IMC bajo, con un IMP que vaya subiendo con el tiempo.
33
FUENTE: http://www.renovetec.com/indicadores.html
75
CAPÍTULO 4 PLAN DE MANTENIMIENTO 4.1 INTRODUCCIÓN. El presente capítulo muestra un plan estratégico de mantenimiento pues hoy en día es necesario aplicar este tipo de conceptos para obtener una producción continua y controlada disminuyendo exorbitantes pérdidas económicas mediante la aplicación estratégica en la gestión de mantenimiento.
4.2 REQUERIMIENTOS DEL PLAN DE MANTENIMIENTO. El presente plan de mantenimiento requiere de dos pilares, la selección de la maquinaria y/o equipo además de la generación y registro de información. 4.2.1
SELECCIÓN DE LA MAQUINARIA Y/O EQUIPO.
Para este fin es necesario estudiar algunos criterios relacionados con el estado de la maquinaria y/o equipo así como la afectación directa a la producción. Dichos factores son: ·
Tiempo de reparación: Se producen pérdidas de tiempo en la producción al existir fallas inesperadas de una o varias máquinas; para esto, mantenimiento dispone de datos que son válidos para el presente estudio.
·
Incidencia en la producción: En el caso de que ocurra un fallo imprevisto, es importante saber qué maquinaria afectará la producción.
·
Mantenimiento correctivo: De acuerdo al historial llevado por el departamento de mantenimiento, es posible conocer cuáles máquinas han sufrido un paro inesperado; por lo tanto, su aporte con los otros factores será vital para la priorización.
76
·
Años de funcionamiento: Se debe tomar en cuenta este criterio, pues la vida útil de la máquina pudo haber concluido, afectando el normal desempeño de la misma.
·
Detectabilidad de falla: El mantenimiento, ya sea correctivo o preventivo, requiere de personal, herramientas, repuestos, entre otros; lo que significa, una inversión para la empresa, por lo que hay tomar en cuenta este factor.
·
Complejidad del equipo: Dependiendo de la tecnología que tengan los equipos se hace que se requiera de mayor tiempo y capacitación del personal para la realización del mantenimiento.
·
Cantidad de máquinas: Al existir un mayor número de un mismo tipo de máquinas, son fácilmente reemplazables y no pueden llegar a afectar a la producción. Pero al existir una máquina de un solo tipo y su paro afecta a la producción, se tendrá que realizar un mayor control sobre ésta. La priorización de las máquinas depende también de este factor.
La priorización de la maquinaria se lo hace también con ayuda de información obtenida por parte del personal de mantenimiento, quienes gracias a su experiencia proporcionan datos acerca del funcionamiento de la maquinaria Existen varios criterios que pueden afectar de manera directa o indirecta al funcionamiento adecuado de la maquinaria y por ende a la producción. Se ha realizado una primera priorización para obtener los principales factores y así poder clasificar las máquinas y/o equipos de una mejor manera. Esta priorización se la realiza en la Tabla No. 4. 1. Tabla No. 4. 1 Matriz de Holmes de índices o factores para priorización de maquinaria
CRITERIO
1 2 3 4 5 6 7
tiempo de reparación incidencia en la producción mantenimiento correctivo años de funcionamiento detectabilidad de falla complejidad de equipo cantidad de máquinas
1
2
0,5 0,5
3
4
0 0,5
0,5 0,5 0,5
1
1 0,5 0,5 0,5
5
6
7 SUMA PRIORIZACIÓN ORDEN
0 0,5 0,5 0 0,5 0,5
1
2,5
10,20
1
4
16,33
1
5
20,41
0,5
0 0,5 0,5
0,5 0,5 0,5
3
12,24
1
1 0,5 0,5
0,5 0,5 0,5
4,5
18,37
1
3,5
14,29
0 0,5
2
8,16
0,5 0,5
0 0,5
0,5 0,5
0,5
0 0,5
0,5
0
6 3 1 5 2 4 7
77
En la Tabla No. 4. 1 se determina que los siguientes criterios son los de mayor prioridad: ·
Mantenimiento correctivo.
·
Detectabilidad de falla.
·
Incidencia en la producción.
Por medio de un estudio de estos factores, se tiene según la Tabla No. 4. 1 que la mejor manera para planear la priorización de la maquinaria y/o equipos, es utilizando la Matriz de Priorización de Holmes para los Procesos de Producción de Ollas. Para seleccionar la maquinaria de la empresa UMCO S.A., se necesita tomar en cuenta que en la misma existen algunas líneas de producción y para ello se debe priorizarlas y saber a cuál de ellas se le va a realizar el análisis exhaustivo para su mantenimiento. El mismo análisis se lo va a realizar de acuerdo al Teorema de Pareto que se encuentra a continuación. Tabla No. 4. 2 Cantidad de fallos graves en las diferentes líneas de producción de la Fábrica UMCO S.A.
LÍNEAS DE PRODUCCIÓN DE FÁBRICA UMCO S.A.
FALLOS GRAVES FRECUENCIAS PROCESO EN LOS ÚLTIMOS FRECUENCIAS ACUMULADAS 2 AÑOS
Producción de ollas de presión
LP1
63
43,15
43,15
Producción de sartenes Producción calderos Producción de artículos de hacienda
SARTENES LP2
33 18
22,60 12,33
65,75 78,08
13
8,90
86,99
Otros
OTROS
8
5,48
92,47
Producción de plásticos Producción de artículos de hotelería
PLÁSTICOS
7
4,79
97,26
4
2,74
100,00
Producción de cocinetas
COCINETAS
0
0
100,00
HACIENDA
REPUJADO
Cantidad de fallos graves en los últimos 2 años
78
155
100
135
90 80
115
70
95
60
75
50
55
40 30
35
20
15
10
-5
0
FALLOS GRAVES EN LOS ÚLTIMOS 2 AÑOS FRECUENCIAS ACUMULADAS
Procesos
Gráfico No. 4. 1 Diagrama de Pareto para la cantidad de fallos graves en los últimos 2 años en los 34 diferentes procesos de producción.
En el Gráfico No. 4. 1 se observa que el 20% de los procesos de producción (LP1, SARTENES, LP2) representan un 80% delos defectos, por lo tanto centrándose en la empresa, en esas 8 líneas de producción se reduciría en un 80% el número de defectos. Al existir en este caso 3 procesos de producción (de ollas de presión, de sartenes y de calderos) que son pocos vitales de los muchos triviales, han necesitado de mayor atención en los últimos 2 años. En la Tabla No. 4. 3 se realiza el análisis de Holmes para la priorización de las tres líneas de producción obtenidas con el teorema de Pareto de la fábrica UMCO S.A.
34
FUENTE: Propia
79
Tabla No. 4. 3 Matriz de priorización para la selección del proceso de producción de UMCO S.A.
PROCESOS DE PRODUCCIÓN DE LA FÁBRICA UMCO S.A. PROCESO
1
Producción de 1 ollas de presión con cierre externo 0,5 Producción de 2 ollas de presión con cierre interno 3
Producción de sartenes
2
3
SUMA
PRIORIZACIÓN
ORDEN
1 0,5
2
44,44
1
0 0,5 0,5
1
22,22
3
0,5 0,5 0,5
1,5
33,33
2
Del análisis anterior se obtiene que el principal proceso comparando entre todos es el de “Ollas de presión” (LP1), el mismo que va a ser examinado con mayor exhaustividad, pues éste necesita de mayor atención para su mantenimiento. Al momento se han hecho 2 análisis para la elección de la línea de producción, según Pareto la Línea de Producción 1 (LP1) es la más vital, y de acuerdo con Holmes el proceso al que se le va a realizar el análisis es la misma. Para averiguar la máquina crítica, de igual manera se realizará el análisis de la LP1. Se hace primero el estudio según el diagrama de Pareto, mostrado en la Tabla No. 4. 4 y en el Gráfico No. 4. 2.
80
Tabla No. 4. 4 Cantidad de fallos graves en la línea de producción 1
Máquinas empleadas para la producción de ollas de presión
Brilladora SILLEM Prensa HME 115-1 Prensa BLISS Prensa COHA Torno óvalos Pulidora Remachadora Remachadora CAP Banda transportadora Engrasadora
FALLOS GRAVES EN LOS ÚLTIMOS 2 AÑOS 16 12
9 8
5 5 4 2 0 0 63
FRECUENCIAS
FRECUENCIAS ACUMULADAS
25,40 19,05 14,29 12,70 7,94 7,94 6,35 3,17 1,59 1,59
25,40 44,44 58,73 71,43 79,37 87,30 93,65 96,83 98,41 100,00
100,00
Fallos graves en los últimos 2 años
60
100,00 90,00
50
80,00 70,00
40
60,00 50,00
30
40,00 20
30,00 20,00
10
FALLOS GRAVES EN LOS ÚLTIMOS 2 AÑOS FRECUENCIAS ACUMULADAS
10,00 0,00
0
Máquinas empleadas en la producción de Ollas de Presión Gráfico No. 4. 2 Diagrama de Pareto para la cantidad de fallos graves en los últimos 2 años en la línea de producción 1
81
Del Gráfico No. 4. 2 se obtiene que existen 5 máquinas que son pocos vitales de los muchos triviales que han sufrido fallos graves en los últimos 2 años, las mismas que están a continuación: ·
Brilladora SILLEM
·
Prensa HME 115-1
·
Prensa Bliss
·
Prensa Coha
·
Torno óvalos
Con estas máquinas obtenidas se procede a elegir una con la matriz de priorización de Holmes en la Tabla No. 4. 5 para la “Línea de producción de ollas de presión”. Tabla No. 4. 5 Matriz de priorización para la selección de maquinaria de la línea de producción de ollas de presión.
1 2 3 4 5
LÍNEA DE PRODUCCIÓN DE OLLAS DE PRESIÓN PROCESO 1 2 3 4 5 SUMA PRIORIZACIÓN Prensa BLISS 0,5 0,5 0,5 1 0 2,5 20,00 Prensa HME-115 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 2,5 20,00 Prensa COHA 0,5 0,5 0,5 0,5 0 2 16,00 Torno óvalos 0 0,5 0,5 0,5 0 1,5 12,00 Brilladora SILLEM 1 0,5 1 1 0,5 4 32,00
ORDEN 2 3 4 5 1
De la Matriz de Priorización para la Selección de Maquinaria de la Línea de Producción de Ollas de Presión, se puede observar que la máquina Brilladora de ollas SILLEM Milano 134S5, es la requiere mayor atención y su respectivo estudio como modelo para el diseño del Plan de Mantenimiento Preventivo para la Planta de Producción de la Empresa UMCO S.A.
82
4.2.2 GENERACIÓN Y REGISTRO DE INFORMACIÓN. La generación y registro de información consta de varios pasos que son la generación de informes de actividades, recopilación de la información, clasificación y codificación de equipos y manuales e instructivo de mantenimiento. 4.2.2.1 Informes de actividades. También llamado Libro de Actividades Diarias de Mantenimiento, en este documento se escribe toda la información necesaria en lo que se refiere a los trabajos rutinarios realizados por el personal de mantenimiento. Estos documentos son importantes para tener un registro del mantenimiento realizado a las máquinas, pues con este registro se puede realizar un control de los tiempos
de
servicio,
optimizando
así
recursos
económicos,
evitando
un
mantenimiento innecesario y reduciendo tiempos muertos por fallas. También permite priorizar responsabilidades de los grupos de trabajo en las tareas de mantenimiento. En el Informe de Actividades se indica y se tiene la notificación de los trabajos rutinarios que realiza el personal de mantenimiento; tomando en cuenta a la persona responsable, solución, repuestos o materiales utilizados, observaciones y firma de responsabilidad. Obteniéndose así información de la maquinaria de manera que se procesa a diario por parte de los supervisores para luego avisar al jefe de departamento, mantenimiento.
quienes
luego
de
un
análisis
proceden
a
administrar
el
83
El ejemplo de Informe de Actividades Diarias se aprecia en la Tabla No. 4. 6. Tabla No. 4. 6 Orden de trabajo para mantenimiento.
LOGO
35
INFORME DE ACTIVIDADES
M.P. M.C. Fecha Programada de Mantenimiento: _________________________ Máquina: ______________________ Código:__________________ Sección: ______________________ 1. Inspección Previa: Fecha de Inspección: _________________________ Modos de Falla: __________________________________________ _____________________________________________________________ Efecto: __________________________________________________________ __________________________________________________________ Trabajos a realizar: 1 _______________________________________________________ 2 _______________________________________________________ 3 _______________________________________________________ 2. Lista de adquisición de repuestos necesarios: Cantidad Descripción 1 2 3 3. Ejecución de mantenimiento: Fecha de inicio: _________________ Hora de inicio: _________________ Núm. Trabajo Realizado Repuestos Horas Responsable 1 2 3 4 5 Fecha de finalización:_______________ Hora de finalización: _______________ Observaciones y Recomendaciones:________________________________ _______________________________________________________________ Supervisor: Nombre:________________________ Firma:____________________ 35
FUENTE: Propia
84
4.2.2.2 Recopilación de la información. Se debe tener una buena información almacenada de forma ordenada y generar un buen sistema de registro de maquinaria y equipos, para beneficios de la empresa y en este caso particular del personal de mantenimiento. Los ítems que constituirán los registros de control de mantenimiento que se deberían almacenar son los siguientes: ·
Registros de equipos
·
Historial de equipos
·
Solicitud de trabajo de mantenimiento
·
Reporte de falla
·
Registro de mantenimiento de equipos
·
Mantenimiento programado
4.2.2.3 Clasificación y codificación de equipos. En los inicios de cualquier proceso de gestión de mantenimiento, hay elementos que son vitales. La codificación de las máquinas, equipos y sistemas, es un importante punto de partida para la eliminación de errores dentro del proceso. Existen algunas metodologías para realizar la codificación, pero lo que sí está presente en todas, es la necesidad de que el código responda a las características del equipo o sistema. Otro elemento importante es que la codificación debe estar en un lugar visible de la máquina, y que todos los operarios de mantenimiento conozcan su código y todas las operaciones que se realicen, sean referidas al código que le corresponda. Desde el comienzo de la codificación de los equipos, se empiezan a obtener beneficios. Se consigue una mayor organización de los trabajos, se pueden controlar mejor las acciones y los recursos, pero la principal ventaja está dada en la organización de los mismos según el histórico, ya que, a pesar de todos los inconvenientes con que nos encontramos a lo largo de la historia de un equipo, todas
85
las acciones, las reparaciones, y los recursos que intervinieron en su mantenimiento, quedan almacenados en soporte informático o en su respectivo expediente técnico.36 La mayoría de maquinaria en la fábrica UMCO S.A. está codificado de manera que cada equipo tiene en su nomenclatura las letras del departamento o línea de producción al que pertenecen, seguido del número de máquina al que corresponde. También el código de algunas máquinas van seguidas del nombre de su propia marca. Como se indica desde la Tabla No. 2. 1 hasta la Tabla No. 2. 12 del ítem 2.1. 4.2.2.4 Manuales e instructivo de mantenimiento. El contenido del manual dependerá de factores tales como el tamaño de la empresa, el tipo de productos que elabora y de servicios que brinda, los procedimientos de trabajo, los equipos, instalaciones y tecnología de que dispongan y el nivel educativocultural de todo su personal. El Manual de Mantenimiento es un documento indispensable que refleja la filosofía, política, organización, procedimientos de trabajo y de control de dicha área de la empresa. Disponer de un manual es importante por cuanto: ·
Constituye el medio que facilita una acción planificada y eficiente del mantenimiento;
·
Es la manifestación a clientes, proveedores, autoridades competentes y al personal de la empresa del estado en que se encuentra actualmente este sistema;
·
Permite la formación de personal nuevo;
·
Induce el desarrollo de un ambiente de trabajo conducente a establecer una conducta responsable y participativa del personal y al cumplimiento de los deberes establecidos.37
36 37
FUENTE: http://luisfelipesexto.blogia.com/2007/040201-codificar-para-que-.php FUENTE: http://www.science.oas.org/oea_gtz/libros/manten_medida/ch5_ma.htm
86
4.3 ESTRATEGIA DEL MANTENIMIENTO. En los últimos años el mantenimiento ha recibido brillantes aportes provenientes del campo de la estadística y de la confiabilidad. El mantenimiento de aeronaves ha sido el motor que ha activado los mejores planteamientos dentro del mantenimiento. Estas teorías, que también se han ampliado con estudios efectuados en grandes flotas de transporte urbano, no pueden aplicarse a la totalidad de una fábrica u otra empresa. Ello es debido a la falta de homogeneidad en los equipos instalados, a las grandes diferencias entre fábricas y a la carencia de organismos que regulen, que coordinen y tengan autoridad en lo que respecta a la práctica del mantenimiento. No es que las bases teóricas globales estén vedadas a las fábricas, pero a la vista de la situación general y a la necesidad de atender prioritariamente los problemas inmediatos y de medio plazo, la experiencia es el mejor camino. Ante esta situación, puede ser de primera necesidad el conseguir y seguir un método que pretenda únicamente unificar criterios dentro de una misma organización. Criterios que, como primer caso, se basen en la lógica y el conocimiento de los equipos y de sus misiones. Son los mismos parámetros que se aplican a diario, pero sistematizados para obtener una mayor uniformidad. El plan así diseñado, puede ser un buen punto de partida para que posteriormente sea afinado y retocado con aportaciones de mayor nivel. Mantener se define como la causa para continuar o para permanecer en un estado existente. Ambas explicaciones ponen de manifiesto que el mantenimiento significa la preservación de algo. Se tiene que tomar la decisión de mantener algo, ¿qué es o qué se necesita causar que continúe? ¿Cuál es el estado existente que se desea preservar? La respuesta a
87
estas preguntas puede encontrarse en el hecho de que todo elemento físico se pone en servicio para cumplir38 Para el desarrollo del plan de mantenimiento de la Planta de Producción de la Empresa UMCO S.A., se necesita emplear herramientas como el RCM (AMFE), las cuales posibilitarán solucionar varios problemas actuales. 4.3.1 SELECCIÓN DE MAQUINARIA Y/O EQUIPO. Esta selección se la realiza de acuerdo al ítem 4.2.1.1, según la Tabla No. 4. 5, es a dicha máquina a la que se le realizará la estrategia de mantenimiento. 4.3.2 IDENTIFICACIÓN DE SISTEMAS Y SUBSITEMAS. Luego de seleccionada la maquinaria y/o equipo se procede a reconocer los distintos sistemas y subsistemas que conforman a la máquina.
4.4 IMPLEMENTACIÓN DE LA ESTRATEGIA. El plan de mantenimiento se debe implantar para elevar la vida útil de la maquinaria y así garantizar su funcionamiento. Este proceso se hace al equipo elegido con la ayuda de métodos estadísticos como Diagrama de Pareto y Matriz de Priorización de Holmes (procedimientos que ya fueron utilizados en los literales 4.2.1), aquellos que representan una mayor influencia en la producción, para el caso de este proyecto se eligió la máquina Brilladora de Ollas SILLEM, la misma que se obtendrá información de sus partes y sus funcionamientos por parte de los técnicos y operarios, se procesará estos datos por medio de Diagramas de Causa y Efecto, Árbol de Fallos y Cuadros AMFE. La implementación se la llevará a cabo con la ayuda del operario pues es él quien informa de algún contratiempo con la brilladora, además para solucionar estos problemas se necesita de los técnicos eléctricos y mecánicos además del jefe de
38
FUENTE: http://www.rcm2-soporte.com/documentos/SOP-Articulos-RCM-20Nov-2009.pdf
88
mantenimiento para que pueda procesar la información obtenida y crear un enfoque preventivo del equipo elegido. Para poder verificar este plan se necesita realizar diferentes pruebas, y saber si falta alguna información o si los datos procesados están correctos, además de comparar lo obtenido con lo anteriormente fijado. Finalmente se debe realizar los cambios respectivos y así ir mejorando el mantenimiento del sistema, para controlar estos cambios se acude a la ayuda de los indicadores de mantenimiento, los mismos que fueron citados en el literal 3.10.
4.5 DESARROLLO DE LA ESTRATEGIA. Tomando en cuenta los requerimientos desarrollados en la sección 4.2 se procede a implementar la estrategia del mantenimiento preventivo. Para el desarrollo e implantación del plan se utilizarán estrategias como registros de control de mantenimiento citados en la sección 4.2.2.2 y la codificación de equipos mencionada en la 4.2.2.3, porque son el punto de partida para la obtención de datos iniciales en la implantación y control durante la vida útil del sistema, se requiere de la intervención de operarios, técnicos y encargados del área para que esta etapa sea exitosa. Para la ejecución del plan la estrategia contempla realizar mantenimientos a tiempo fijo debido a que se necesita preservar y tener disponible maquinaria confiable y segura en el proceso productivo, evitando paros no programados, sin embargo por las condiciones de operación de la empresa es necesario tomar en cuenta que pueden existir mantenimientos programados a tiempo variable sin exceder la fecha máxima del mantenimiento preventivo a tiempo fijo. Mediante la utilización de herramientas como la Matriz de Priorización de Holmes y el Diagrama de Pareto se determina que es prioritario desarrollar la estrategia de mantenimiento en la máquina brilladora de ollas Sillem como se indica en la sección 4.2.1.
89
4.5.1. MÁQUINA BRILLADORA DE OLLAS SILLEM. La máquina brilladora de ollas sirve para el acabado final e importante de las ollas de presión, tanto de cierre interno de 6 litros de volumen, como de cierre externo de 4, 6, 8 y 10 litros de capacidad. Esta máquina opera con la ayuda de cuatro cabezales para el brillado de las ollas y de cinco brazos por el cual pasan las mismas, éstos van rotando de manera que van por cada cabezal, realizando un brillado específico a la olla, comenzando por la parte superior, la zona media, baja y finalmente un brillado general del utensilio. El brazo sobrante es para poder acoplar la olla y luego de pasar por los cabezales de brillado se la desmonta para dar paso a una nuevo ciclo de brillado. Como muestran las vistas isométrica frontal y posterior respectivamente del equipo en la Fotografía No. 4. 1 y Fotografía No. 4. 2.
Brazo de molde Cabezal de felpas
Fotografía No. 4. 1 Máquina brilladora de ollas Sillem (vista isométrica frontal)
90
Fotografía No. 4. 2 Máquina brilladora de ollas Sillem (vista posterior)
Se debe notar además que para el montaje de la olla la máquina tiene un sistema de vacío que la sujeta evitando que ésta no resbale al momento de ser trabajada. Posee también un sistema de extractor de viruta que la lleva la misma hacia un depósito. UMCO S.A. posee un sistema de aire comprimido que alimenta a las máquinas que lo necesitan. En fin esta es una máquina compleja, de manera que el mantenimiento se dificulta debido a los varios sistemas que maneja además de los años de servicio que tiene. A continuación en la Tabla No. 4. 7 se indica las especificaciones técnicas de la misma. Tabla No. 4. 7 Especificaciones técnicas de la brilladora de ollas Sillem
Especificaciones Técnicas Equipo
Brilladora
Código
SILLEM
Marca
SILLEM
Modelo
134 – 5S
Número de serie
841826
Año
1984
Volt / Hz
220 / 60
91
4.5.1.1 Funcionamiento y operación. Los pasos para que la máquina brilladora de ollas Sillem pueda funcionar son los siguientes: 1° Se debe accionar la válvula de paso de aire para el funcionamiento de los sistemas neumáticos de la máquina. 2° Se activa el interruptor de los aspiradores de polvo que existen en cada cabezal de felpas; como se indica en la Fotografía No. 4. 3.
Válvula de paso de aire
Interruptor para accionar aspiradores
Fotografía No. 4. 3 Válvula de paso de aire y sistema eléctrico de encendido de aspiradora de polvo
3° En el tablero de potencia (Fotografía No. 4. 4) se acciona por medio de una palanca de Interruptor General el paso de energía eléctrica (Fotografía No. 4. 5) al momento de que existe este paso se enciende el indicador luminoso de color amarillo.
92
Indicador luminoso amarillo
Palanca de interrupción general
Fotografía No. 4. 4 Tablero eléctrico
Fotografía No. 4. 5 Palanca de interrupción general
4° Después se activan 3 botones, para que comience a funcionar la brilladora, como se indica en la Fotografía No. 4. 6.
93
Botones de funcionamiento de la brilladora
Fotografía No. 4. 6 Botones de funcionamiento de la brilladora
5° Posteriormente el operador de la máquina, verifica el movimiento de rotación de la mesa, con la botonera que se encuentra junto a la brilladora, accionando el pulsador verde (Fotografía No. 4. 7).
Activa el movimiento de rotación Pausa el movimiento Apaga do de emergencia de la brilladora
. Fotografía No. 4. 7 Botonera de mando
6° Finalmente accionar los cuatro pulsadores (Fotografía No. 4. 8) de cada uno de los cabezales de felpas para que éstos puedan rotar y comenzar con el proceso del brillado.
94
Botones de funcionamiento de los cabezales de felpas
. Fotografía No. 4. 8 Botones de funcionamiento de felpas
Una vez terminado el proceso de encendido de la máquina el operario coloca la olla en el primer brazo, presiona el pulsador de movimiento haciendo girar la mesa para que ésta comience el proceso. Seguido, se pone otra olla en el brazo que continúa y se pulsa nuevamente el botón para que avancen los brazos, este proceso se repite tres veces más; de manera que a la sexta vez luego de que la primera olla ha terminado el ciclo de brillado (ver fotografías del anexo 3), el usuario pisa el pedal (Fotografía No. 4. 9) para desactivar la succión de vacío y da paso a que el brazo empuje la olla soplándola y pueda salir fácilmente, para continuar el proceso.
Fotografía No. 4. 9 Pedal
95
4.5.1.2 Sistemas y componentes. Para el funcionamiento de la máquina brilladora Sillem se necesita de 3 sistemas de operación, que son los siguientes: ·
Sistema Mecánico
·
Sistema Eléctrico
·
Sistema Neumático
4.5.1.2.1. Sistema mecánico. Un sistema mecánico es un conjunto de elementos dinámicamente relacionados, que permiten producir, transmitir, regular o modificar movimiento. Cada operador cumple una función específica dentro del sistema.39 El sistema mecánico de la máquina brilladora de ollas tiene los componentes que se indican en la Figura No. 4. 1.
Cabezales de felpas
Sistema Mecánico
Brazos de moldes
Figura No. 4. 1 Componentes del sistema mecánico.
39
FUENTE: www.educarchile.cl/medios/6122004143419.doc
Mesa de rotación
96
·
Cabezales de felpas: son cuatro y sirven para colocar las felpas que den el brillado a las ollas, éstas giran a 3500 rpm en sentido anti horario, en la Fotografía No. 4. 10 se muestra uno de los cuatro cabezales.
Fotografía No. 4. 10 Cabezales de felpas.
·
Brazos de moldes: son cinco es en donde se colocan las ollas para ser brilladas los mismos que giran a 100 rpm en sentido anti horario y contrario al sentido de giro de las felpas. En la Fotografía No. 4. 11 se indica uno de los brazos de molde.
97
Fotografía No. 4. 11 Brazos de molde.
·
Tambor de rotación: sirve para el movimiento de toda la mesa de la máquina el mismo que está accionado por un motor eléctrico de 5HP reduciendo la velocidad mediante un sistema de engranajes, este es mostrado en la Fotografía No. 4. 12
Fotografía No. 4. 12 Accionamiento del tambor de rotación.
4.5.1.2.2. Sistema eléctrico. Un sistema eléctrico es un conjunto de componentes, que permiten generar, conducir y recibir corriente eléctrica. Dependiendo de cómo estén dispuestos los elementos dentro del o los circuitos, las fallas o daños causados serán variables. Un problema en un componente puede producir una falla general, dañando un área extensa o una falla local, sin interrumpir todo el sistema.40 El sistema eléctrico posee los componentes indicados en la Figura No. 4. 2. 40
FUENTE: www.educarchile.cl/medios/6122004143419.doc
98
Temporizadores
Relés
Sistema Eléctrico
Contactores
Motores
Variadores de frecuencia
Cableado
Figura No. 4. 2 Componentes del sistema eléctrico.
·
Temporizadores: aparatos mediante los cuales, se regula la conexión ó desconexión de un circuito eléctrico pasado un determinado tiempo desde que se le dio dicha orden.41
·
Relés:se activan o desactivan cuando el electroimán que forma parte del relé es energizado con voltaje, éstos son los que permite la respuesta del mecanismo, controlado su tiempo de cambio que está en el capacitor.42
·
Contactores:es un componente electromecánico que tiene por objetivo establecer o interrumpir el paso de corriente, ya sea en el circuito de potencia o en el circuito de mando, tan pronto se energice la bobina.43
·
Variadores de frecuencia:es un sistema para el control de la velocidad rotacional de un motor de corriente alterna (AC) por medio del control de la frecuencia de alimentación suministrada al motor. Un variador de frecuencia es un caso especial de un variador de velocidad44
·
Motores:es una máquina eléctrica que transforma esta energía en mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos motores eléctricos son reversibles, transformando energía mecánica en energía eléctrica funcionando así como generadores.
41
FUENTE: http://www.profesormolina.com.ar/electromec/temporizadores.htm FUENTE: http://www.unicrom.com/Tut_relay.asp 43 FUENTE: http://es.wikipedia.org/wiki/Contactor 44 FUENTE: http://es.wikipedia.org/wiki/Variador_de_frecuencia 42
99
·
Cableado: es el que conduce la energía eléctrica por todos los circuitos.
El circuito eléctrico de la máquina brilladora Sillem se muestra de forma esquemática en el anexo 4. 4.5.1.2.3. Sistema neumático. Un sistema neumático es aquel que posee la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. El aire es un material elástico y, por tanto al aplicarle una fuerza se comprime, mantiene esta compresión y devuelve la energía acumulada cuando se le permite expandirse, según dicta la ley de los gases ideales. La energía neumática es el diferencial de presión de aire utilizado para provocar movimiento en diferentes sistemas.45 Los componentes del sistema neumático se indican en la Figura No. 4. 3.
Sistema Neumático
Cabezales de felpas
Pasta de brillado
Sujeción de la olla
Traba de la mesa
Figura No. 4. 3 Componentes del sistema neumático.
El sistema neumático de la máquina brilladora Sillem se muestra de forma esquemática en el anexo 5.
45
FUENTE: http://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1tica
100
4.5.1.3. Codificación de sistemas, subsistemas y componentes. La codificación requiere un estudio inicial de estructuración de la máquina, sus sistemas, subsistemas y componentes. El código será el registro que identificará en cada momento. 4.5.1.3.1. Sistema. Para este caso la codificación del sistema será el mismo de la máquina: Ejemplo: Máquina brilladora de la línea de producción 1: Sillem 4.5.1.3.2. Subsistema. Para el caso de los subsistemas, se han detectado 3 tipos diferentes de funcionamiento de la máquina como se indica en la Tabla No. 4. 8. Tabla No. 4. 8 Codificación de los sistemas de la máquina brilladora Sillem
Sistema
Subsistema
Máquina
Sistema Mecánico
Sillem SM
Brilladora
Sistema Eléctrico
Sillem SE
Sillem
Sistema Neumático
Sillem SN
46
Código
La codificación se muestra en la Figura No. 4. 4.
Figura No. 4. 4 Sistema de codificación de subsistemas de la máquina brilladora Sillem
46
FUENTE: Propia
101
Ejemplo: Sillem SM
Subsistema mecánico Máquina brilladora
4.5.1.3.3. Componentes. Para la máquina en estudio los componentes tendrán la siguiente codificación que se indica en la Figura No. 4. 5.
Figura No. 4. 5 Sistema de codificación de componentes de la máquina brilladora Sillem
Ejemplo: SM CF 01
Componente 01 Cabezal de felpas Sistema Mecánico
Un ejemplo de codificación de los componentes del sistema mecánico de la máquina brilladora Sillem, se realiza en la Tabla No. 4. 9.
102
Tabla No. 4. 9 Codificación de los componentes del sistema mecánico de la máquina brilladora Sillem
Sistema
Subsistema
Componente Cabezal de felpas
Sillem
SM
Brazo de moldes Mesa de rotación
47
Código SM CF 01 SM BM 01 SM MR 01
4.5.1.4. Diagrama de causa y efecto. En la Figura No. 4. 6 se muestra el diagrama de Ishikawa para la máquina brilladora Sillem, tomando en cuenta los criterios de la sección 3.8.3. 4.5.1.5. Árbol de fallos. A continuación en la Figura No. 4. 7 se indica el árbol de fallos para el caso de la máquina brilladora Sillem, el principal evento que podría ocurrir es que no gire uno o varios de los brazos de moldes. Los problemas principales que llevan a este evento son fallos mecánicos y eléctricos. 4.5.1.6. Análisis modal de falla y efecto (AMFE). A partir de la Tabla No. 4. 10 hasta la Tabla No. 4. 19, se muestra el Análisis Modal de Fallos y Efectos de la máquina brilladora Sillem.
47
FUENTE: Propia
48
FUENTE: Propia
Figura No. 4. 6 Diagrama Causa-Efecto de la máquina brilladora Sillem cuando no funciona
48
103
49
FUENTE: Propia
Figura No. 4. 7 Árbol de fallos para los brazos de molde de la brilladora de ollas Sillem
49
104
50
felpa
Cabezal de
motriz
Sistema
Nombre
FUENTE: Propia
SMCF02
SMCF01
Código
Componente
50
Movimiento defectuoso del sistema motriz Desalineación de la felpa más de 5mm
Rodamiento en mal
estado, luego de
50000horas de trabajo
Anillos de la felpa
aislados
2 3
Rotura
1
Rotura Mal montaje
2
Mal montaje
4
2
Desgaste
Desgaste
1
1
Lubricante deficiente Mal montaje
2
2
1
Desgaste abrasivo
Rotura
Mal montaje
4
F
3
3
3
3
3
3
8
8
8
2
3
3
D
51
6
5
5
4
4
4
6
6
6
6
6
6
G
1
54
30
60
12
24
24
48
48
96
24
18
72
IPR
Condiciones
Hoja N°:
Auditor:
Facilitador:
Tabla No. 4. 11 AMFE para el sistema mecánico de la máquina brilladora Sillem. (Continuación)
felpa
marcha 3500rpm
movimiento(3VX375)
felpa
menor al 5% de su
de
Aislamiento de la
sistema de rotación
banda de transmisión
Porta-felpa no sujeta la
Mecanismo del
Sillem SM
Sillem
Causas de fallo Desgaste
Código:
Código:
Efectos de fallo
Mecánico
Brilladora Sillem
Producción de Ollas de Presión
Deslizamiento de
Modo de fallo
Subsistema:
Sistema:
Sección:
ANÁLISIS MODAL DE FALLA Y EFECTO
Tabla No. 4. 10 AMFE para el sistema mecánico de la máquina brilladora Sillem.
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
Estado
105
51
velocidad
Reductor de
(3VX250)
motriz
Corona desgastada
estado
Rodamiento en mal
movimiento
transmisión de
banda de
Deslizamiento de
Modo de fallo
Sistema
Nombre
FUENTE: Propia
SMBM02
SMBM01
Código
Componente
Subsistema:
5 6
Suciedad del ambiente Vibración excesiva
mayor a 3°
Existe un juego
2
Mal montaje
sistema motriz
2 3 2
Lubricación incorrecta Mal diseño Mal ensamblaje
3
Lubricante deficiente
defectuoso del
4
5
1
6
F
7
4
6
3
7
4
5
4
3
3
3
D
6
6
6
6
6
5
5
5
5
5
5
G
2
84
72
72
108
210
40
75
80
75
15
90
IPR
Condiciones
Hoja N°:
Desgaste abrasivo
Rotura
Mal montaje
Desgaste
Causas de fallo
Sillem SM
Sillem
Auditor:
Facilitador:
Movimiento
marcha a 1800rpm
menor al 5% de su
sistema de motriz
Mecanismo del
Efectos de fallo
Mecánico
Código:
Código:
Sistema: Brilladora Sillem
Producción de Ollas de Presión
Sección:
ANÁLISIS MODAL DE FALLA Y EFECTO
Normal
Normal
Normal
Normal
potencial
Fallo
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
Estado
106
Código
52
FUENTE: Propia
velocidad
Reductor de
Nombre
Componente
SMBM02
|
estado
18-8)x2 en mal
Retenedores (30-
desgastado
(16007 y/o 7203)x2
Mal montaje
repuesto
lubricante
2
1
4
Desgaste abrasivo Mala elección del
2
2
Mal montaje
Lubricante deficiente
Escape del
velocidad
reductor de
defectuoso del
5
Mal ensamblaje Suciedad del ambiente
1
Mal diseño
Movimiento
3
Lubricación incorrecta
mayor a 3°
desgastado
Rodamientos
3
Vibración excesiva
Existe un juego
5
F 3
Causas de fallo
Sillem SM
7
7
7
7
7
7
7
4
6
3
7
D
3
3
3
5
5
5
6
6
5
6
6
G
3
42
21
84
70
70
175
42
72
90
90
126
IPR
Condiciones
Hoja N°:
Auditor:
Suciedad del ambiente
Código:
Efectos de fallo
Mecánico
Sillem
52
Facilitador:
Tornillo sin fin
Modo de fallo
Subsistema:
Código:
Sistema: Brilladora Sillem
Producción de Ollas de Presión
Sección:
ANÁLISIS MODAL DE FALLA Y EFECTO
Tabla No. 4. 12 AMFE para el sistema mecánico de la máquina brilladora Sillem. (Continuación)
Normal
Normal
Normal
Normal
potencial
Fallo
Normal
Normal
Normal
Normal
potencial
Fallo
Estado
107
53
molde
Acople de
movimiento
de
transmisión
Sistema de
Nombre
FUENTE: Propia
SMBM04
SMBM03
Código
Componente
movimiento
sujetarse al eje de
incapaz de
Brida de acople
desgastados
y/o 3210)
Rodamientos (6210
Eje desgastado
Modo de fallo
Subsistema:
sistema
Vibración del
defectuoso del eje
Movimiento
brazo de molde
No funciona el
Efectos de fallo
Mecánico Causas de fallo
Sillem SM
Sillem
Pernos desgastados
3
2
1
Mal montaje
4
1
F
2
2
8
8
8
7
D
6
4
6
6
6
6
G
4
36
16
48
96
192
42
IPR
Condiciones
Hoja N°:
Auditor:
2
Mal ensamblaje
53
Facilitador:
Lubricante deficiente
Suciedad del ambiente
Suciedad del ambiente
Código:
Código:
Sistema: Brilladora Sillem
Producción de Ollas de Presión
Sección:
ANÁLISIS MODAL DE FALLA Y EFECTO
Tabla No. 4. 13 AMFE para el sistema mecánico de la máquina brilladora Sillem. (Continuación)
Normal
Normal
Normal
Normal
potencial
Fallo
Normal
Estado
108
FUENTE: Propia
Temporizadores
SETE01
54
Nombre
Código
Componente
54
brilladora
disparo de pasta
intervalo de indefinidamente
pasta dispara
La pistola de la
parar o no gira
de brillado
No organiza el
La mesa gira sin
Causas de fallo
Sillem SE
Sillem
2
Descalibrado
Suciedad del tablero
relé
No recibe señal del
7
2
3
7
Suciedad del tablero
Fallo del relé
4
2
4
F
2
5
4
5
2
5
5
5
D
7
7
7
7
7
7
7
7
G
1
98
70
84
70
98
140
70
140
IPR
Condiciones
Hoja N°:
Auditor:
Facilitador:
Descalibrado
relé
No recibe señal del
Desgastado
Código:
Código:
Efectos de fallo
Eléctrico
Brilladora Sillem
Producción de Ollas de Presión
No censa el ciclo
Modo de fallo
Subsistema:
Sistema:
Sección:
ANÁLISIS MODAL DE FALLA Y EFECTO
Tabla No. 4. 14 AMFE para el sistema eléctrico de la máquina brilladora Sillem.
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
potencial
Fallo
Normal
potencial
Fallo
Estado
109
FUENTE: Propia
Relés
SERE01
55
Nombre
Código
Componente
55
felpa
del cabezal de felpas
No giran las
parar o no gira
cambio de ciclo
No activa el motor
La mesa gira sin
No permite el
Causas de fallo
Sillem SE
Sillem
2 2
Desgastado
3 Descalibrado
Sobrecarga
temporizador
2
4
Descalibrado No es activado por el
3
4
4
F
5
5
4
4
5
4
6
7
D
7
7
7
7
7
7
7
7
G
2
70
70
84
56
140
84
168
196
IPR
Condiciones
Hoja N°:
Auditor:
Facilitador:
Sobrecarga
Desgastado
temporizador
No es activado por el
Código:
Efectos de fallo
Eléctrico
Modo de fallo
Subsistema:
Código:
Sistema: Brilladora Sillem
Producción de Ollas de Presión
Sección:
ANÁLISIS MODAL DE FALLA Y EFECTO
Tabla No. 4. 15 AMFE para el sistema eléctrico de la máquina brilladora Sillem. (Continuación)
Normal
Normal
Normal
Normal
potencial
Fallo
Normal
potencial
Fallo
potencial
Fallo
Estado
110
56
Cableado
accidentes
estado
Malas conexiones
2
3
Deterioro
Posibilidad de
8
Suciedad del tablero
capacidad
2 rango de trabajo
Tensión fuera del
8
del 50% de su
Giran a menos
brillar las ollas
Suciedad del tablero
7
Suciedad del tablero No se pueden
6
Vibración del sistema
felpas
3
3
3
F
3
5
2
6
4
2
2
4
6
6
D
2
2
6
6
3
7
7
7
7
7
G
3
12
30
96
72
96
98
84
84
126
126
IPR
Condiciones
Hoja N°:
Auditor:
Sobrecarga
Descalibrado
térmicos
56
Facilitador:
ni cabezales de
brazos de moldes
motores de los
No funcionan los
Causas de fallo
Sillem SE
Sillem
Se disparan los relés
Código:
Efectos de fallo
Eléctrico
Cables en mal
motores
Eléctricos
FUENTE: Propia
SECA01
SEMT01
Mal estado de
No gira la mesa
ni cierra circuitos
Contactor no abre
Modo de fallo
Motores
frecuencia
Variadores de
Contactores
SECO01
SEVF01
Nombre
Código
Componente
Subsistema:
Código:
Sistema: Brilladora Sillem
Producción de Ollas de Presión
Sección:
ANÁLISIS MODAL DE FALLA Y EFECTO
Tabla No. 4. 16 AMFE para el sistema eléctrico de la máquina brilladora Sillem. (Continuación)
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
potencial
Fallo
potencial
Fallo
Estado
111
57
neumático
Cilindro
Nombre
FUENTE: Propia
SNCN01
Código
Componente
57
No se mueve
Modo de fallo
Subsistema:
correcto brillado
No se realiza un
Causas de fallo
Sillem SN
2 8 2 1 3
Suciedad del ambiente Empaques desgastados Oxidación No llega aire limpio
4
2
F
5
6
6
2
5
5
6
D
6
6
6
6
6
6
6
G
1
90
36
72
96
60
120
72
IPR
Condiciones
Hoja N°:
Auditor:
Facilitador:
Mala lubricación
electroválvulas
Mal funcionamiento de
empaques del cilindro
Cristalización de los
Código:
Efectos de fallo
Neumático
Sillem
Código:
Sistema: Brilladora Sillem
Producción de Ollas de Presión
Sección:
ANÁLISIS MODAL DE FALLA Y EFECTO
Tabla No. 4. 17 AMFE para el sistema neumático de la máquina Brilladora Sillem.
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
potencial
Fallo
Normal
Estado
112
58
de presión
Reguladores
válvulas
Electro
Nombre
FUENTE: Propia
SNRP01
SNEV01
Código
Componente
58
comprimido
transportar aire
presión para
insuficiente de
Elevado
Mal funcionamiento
Modo de fallo
Subsistema:
de la máquina
Baja la eficiencia
cilindro neumático
No se mueve el
Causas de fallo
Sillem SN
2 8
Mal montaje Suciedad
Falta de lubricación
2
2
3
Sobrecarga
Filtros en mal estado
4
2
4
F
4
6
2
5
4
7
6
8
D
5
5
5
5
5
5
5
5
G
2
40
60
80
50
60
140
60
160
IPR
Condiciones
Hoja N°:
Auditor:
Facilitador:
Descalibrado
Mala lubricación
internos
Deterioro de elementos
Código:
Efectos de fallo
Neumático
Sillem
Código:
Sistema: Brilladora Sillem
Producción de Ollas de Presión
Sección:
ANÁLISIS MODAL DE FALLA Y EFECTO
Tabla No. 4. 18 AMFE para el sistema neumático de la máquina brilladora Sillem.
Normal
Normal
Normal
Normal
potencial
Fallo
Normal
potencial
Fallo
Estado
113
Válvulas
SNVA01
59
vacío
FUENTE: Propia
SNSV01
Mangueras
SNMA01
Sistema de
Nombre
Código
Componente
59
Mal funcionamiento
sistema de vacío
Funcionamiento
suficiente succión
No existe la
No acciona el
brillado
en el proceso de
Baja de eficiencia
Causas de fallo
Sillem SN
Descalibrado
conductos
Suciedad de los
3
6
4
8
Suciedad Descalibrado
4
1
4
F
5
4
4
3
3
3
3
D
6
6
4
4
6
6
6
G
3
90
144
64
96
72
18
72
IPR
Condiciones
Hoja N°:
Auditor:
Facilitador:
Descalibrado
cortante
Caída de un elemento
Cristalización
Código:
Efectos de fallo
Neumático
Mal
Fugas de aire
Modo de fallo
Subsistema:
Sillem
Código:
Sistema: Brilladora Sillem
Producción de Ollas de Presión
Sección:
ANÁLISIS MODAL DE FALLA Y EFECTO
Tabla No. 4. 19 AMFE para el sistema neumático de la máquina brilladora Sillem. (Continuación)
Normal
potencial
Fallo
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
Estado
114
115 4.5.1.7. Cuadros de correctivos. Luego de hechos los cuados AMFE, se debe observar los índices de prioridad y riesgos (IPR), y aquellos que tengan un índice mayor 100 puntos deberán realizarse un correctivo para los mismos. De manera que con algunas acciones correctivas, se le puede reducir al IPR de los modos de fallos seleccionados, así solucionando los inconvenientes encontrados. Siempre hay que tener en cuenta la eficiencia del proceso y la reducción de costos. Desde la Tabla No. 4. 20 a la Tabla No. 4. 22 se indican los cuadros correctivos para la Máquina Brilladora de Ollas Sillem. 4.5.1.8. Actividades de mantenimiento. Las actividades de mantenimiento constituyen una lista de acciones a ejecutar sobre cada equipo, la descripción generalizada de la actividad a realizar, el tipo y cantidad de personal involucrado en la ejecución, la frecuencia con que debe realizarse la acción y el tiempo necesario para realizar la actividad, estableciendo de forma paralela una lista de equipos, instrumentos, herramientas, materiales y repuestos necesarios para la ejecución de dicha actividad Este instrumento tiende a eliminar al hombre indispensable en la organización del mantenimiento; además, se evitan pérdidas de tiempo por desconocimiento del procedimiento de ejecución de cualquier acción. Las actividades de mantenimiento se indican desde la Tabla No. 4. 23 hasta la Tabla No. 4. 30
60
desgastados
velocidad
ambiente
desgastado
ambiente
desgastados
de
movimiento
Suciedad del
Rodamientos
transmisión
ambiente
Suciedad del
Suciedad del
Rodamientos
Sistema de
circundante del equipo
ambiente
circundante del equipo
Limpieza diaria del área
circundante del equipo
Limpieza diaria del área
circundante del equipo
Limpieza diaria del área
Rediseño del sistema
Limpieza diaria del área
Suciedad del Vibración excesiva
Acción Correctiva
Código:
Causa
Mecánico
Código:
Producción de Ollas de Presión Brilladora Sillem
Tornillo sin fin
Corona desgastada
Modo
Reductor de
velocidad
Reductor de
Nombre
FUENTE: Propia
SMBM03
SMBM02
SMBM02
Código
Componente
Subsistema:
Sistema:
Sección:
AMFE, ACCIONES CORRECTIVAS
60
Hoja N°:
2
3
2
4
4
F
6
6
4
3
4
D
6
6
6
6
6
G
60
72
40
72
80
IPR
Acciones Correctivas
Sillem SM
Sillem
Tabla No. 4. 20 Cuadro de correctivos para el sistema mecánico de la máquina brilladora Sillem.
Estado
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
1
116
Relés
Contactores
SERE01
SECO01
FUENTE: Propia
Temporizadores
SETE01
61
Nombre
Código
Componente
cierra circuitos
Contactor no abre ni
cambio de ciclo
No permite el
brillado
No censa el ciclo de
Modo
Subsistema:
Sistema:
Sección:
periódicos
Realizar cambios
eléctrico
relés térmicos Obsoleto
Rediseñar el sistema
periódicos
Realizar cambios
Se disparan los
Desgastado
Programar su uso
eléctrico
el temporizador Descalibrado
Rediseñar el tablero
periódicos
Realizar cambios
Programar su uso
Acción Correctiva
Código:
Código:
No es activado por
Desgastado
Descalibrado
Causa
Eléctrico
Brilladora Sillem
Producción de Ollas de Presión Sillem
2
2
2
2
2
3
2
F
61
Hoja N°:
4
3
5
6
4
4
5
D
7
7
7
7
7
7
7
G
56
42
70
84
56
84
70
IPR
Correctivas
Acciones
Sillem SE
AMFE, ACCIONES CORRECTIVAS
Tabla No. 4. 21 Cuadro de correctivos para el sistema eléctrico de la máquina brilladora Sillem.
Estado
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
1
117
62
vacío
Sistema de
Electroválvulas
neumático
Cilindro
Nombre
FUENTE: Propia
SNSV01
SNEV01
SNCN01
Código
Componente
Mal funcionamiento
Mal funcionamiento
No se mueve
Modo
Subsistema:
Sistema:
Sección:
conductos
Suciedad de los
Obsolescencia
elementos internos
Deterioro de
de electroválvulas
Mal funcionamiento
Causa
Neumático
Brilladora Sillem
Limpieza periódica
electroválvula
Cambio periódico de la
Revisión de electroválvulas
elementos
Mantenimiento de
Acción Correctiva
Código:
Código:
Producción de Ollas de Presión
AMFE, ACCIONES CORRECTIVAS
4
3
3
3
F
62
Hoja N°:
3
6
6
4
D
6
5
5
6
G
72
90
90
72
IPR
Correctivas
Acciones
Sillem SN
Sillem
Tabla No. 4. 22 Cuadro de correctivos para el sistema neumático de la máquina brilladora Sillem.
Estado
Normal
Normal
Normal
Normal
1
118
119 63
Tabla No. 4. 23 Actividades de mantenimiento, cambio de bandas de transmisión.
63
FUENTE: Propia
120 64
Tabla No. 4. 24 Actividades de mantenimiento, mantenimiento brazo de molde.
64
FUENTE: Propia
121 65
Tabla No. 4. 25 Actividades de mantenimiento, mantenimiento brazo de molde (continuación).
65
FUENTE: Propia
122 Tabla No. 4. 26 Actividades de mantenimiento, mantenimiento relés y temporizadores.
66
FUENTE: Propia
66
123
Tabla No. 4. 27 Actividades de mantenimiento, motores y contactores.
67
FUENTE: Propia
67
124 Tabla No. 4. 28 Actividades de mantenimiento, sistema de vacío.
68
FUENTE: Propia
68
125 69
Tabla No. 4. 29 Actividades de mantenimiento, sistema de vacío (continuación).
69
FUENTE: Propia
126
70
Tabla No. 4. 30 Actividades de mantenimiento, sistema de vacío (continuación).
70
FUENTE: Propia
127 4.5.1.9. Plan de mantenimiento para la máquina brilladora Sillem. En la Tabla No. 4. 31 y Tabla No. 4. 32 se indica la programación anual del plan de mantenimiento para la máquina brilladora de ollas Sillem. Tabla No. 4. 31 Plan de mantenimiento para la máquina brilladora de ollas SILLEM
PLAN DE MANTENIMIENTO PARA LA MÁQUINA BRILLADORA DE OLLAS SILLEM Enero
Responsable
1
Cambio de bandas de transmisión del cabezal de felpas 1
Mecánico
2
Cambio de bandas de transmisión del cabezal de felpas 3
Mecánico
Febrero 1
Cambio de corona, rodamientos y banda del brazo de moldes 2 Marzo
Responsable Mecánico Responsable
1
Revisión de funcionamiento de motores y contactores
Eléctrico
2
Revisión de funcionamiento de temporizadores y relés
Eléctrico
Abril
Responsable
1
Cambio de bandas de transmisión del cabezal de felpas 2
Mecánico
2
Cambio de bandas de transmisión del cabezal de felpas 4
Mecánico
Mayo 1
Cambio de corona, rodamientos y banda del brazo de moldes 1 Junio
Responsable Mecánico Responsable
1
Revisión de funcionamiento de fusibles
Eléctrico
2
Realizar una limpieza neumática del sistema
Mecánicos
128
Tabla No. 4. 32 Plan de mantenimiento para la máquina brilladora de ollas SILLEM (continuación)
Julio
Responsable
1
Cambio de bandas de transmisión del cabezal de felpas 3
Mecánico
2
Revisión de funcionamiento de motores y contactores
Eléctrico
3
Cambio de bandas de transmisión del cabezal de felpas 1
Mecánico
Agosto 1
Cambio de corona, rodamientos y banda del brazo de moldes 5 Septiembre
Responsable Mecánico Responsable
1
Revisión de funcionamiento de motores y contactores
Eléctrico
2
Revisión de funcionamiento de temporizadores y relés
Eléctrico
Octubre
Responsable
1
Cambio de bandas de transmisión del cabezal de felpas 4
Mecánico
2
Cambio de bandas de transmisión del cabezal de felpas 2
Mecánico
Noviembre 1
Cambio de corona, rodamientos y banda del brazo de moldes 4 Diciembre
Responsable Mecánico Responsable
1
Cambio de corona, rodamientos y banda del brazo de moldes 3
Mecánico
2
Revisión de funcionamiento de temporizadores y relés
Eléctrico
3
Revisión de funcionamiento de motores y contactores
Eléctrico
4
Revisión de funcionamiento de fusibles
Eléctrico
5
Realizar una limpieza neumática del sistema
Mecánicos
4.5.1.10. Indicadores de mantenimiento. Como se señaló en el literal 3.10.1 se utilizarán los siguientes indicadores de mantenimiento, los cuales fueron analizados en un lapso de tiempo de los meses de mayo a julio del 2011, considerando que la máquina trabaja 8 horas diarias de lunes a sábado. Las variables a considerar son tomadas de las órdenes de trabajo para mantenimiento que se muestran en el anexo 6 Para ello se tienen los datos mostrados en la Tabla No. 4. 33.
129
Tabla No. 4. 33 Datos tomados para obtener los indicadores de mantenimiento.
Variables a considerar
Unidad
MAYO
JUNIO
JULIO
Hrs. totales analizadas
horas
208
208
216
Cantidad de averías
unidad
4
2
3
Hrs. paro por avería
horas
9,5
10
4
Con los datos de la Tabla No. 4. 33 se procede a determinar los valores de los indicadores de gestión del mantenimiento.
4.5.1.10.1. Tiempo medio entre fallas. (TMEF)
ܶ ܨܧܯൌ
ݎ݈݁݁݀ݏ݈݁ܽݐݐݏܽݎܪÀ݀ܽݖ݈݅ܽ݊ܽ݉݁݅ݐ݁݀݀ ݎ݁ݒܽ݁݀݀ܽ݀݅ݐ݊ܽܥÀܽݏ ܶ ݕܽ݉ܨܧܯൌ ͷʹ
ܶ ݅݊ݑ݆ܨܧܯൌ ͳͲͶ ܶ ݈݅ݑ݆ܨܧܯൌ ʹ
Este indicador muestra que en el mes de junio ha habido menos averías pues el tiempo medio entre fallos es alto, mientras que en mayo existieron más averías. Haciendo un cálculo promedio de TMEF durante los 3 meses la máquina estudiada se ha paralizado cada 72 horas es decir cada 9,5 días, lo que hace imprescindible programar mantenimientos preventivos cada 9 días o revisiones en un período menor. Mientras mayor sea la cantidad de datos más precisa se puede dar una predicción del tiempo necesario para realizar un mantenimiento preventivo.
130 4.5.1.10.2. Tiempo medio para reparar (TMPR) ܶ ܴܲܯൌ
ݎ݁ݒܽݎݎܽ݁݀ݏܽݎ݄݁݀݀ܽ݀݅ݐ݊ܽܥÀܽݏ ݎ݁ݒܽ݁݀݀ܽ݀݅ݐ݊ܽܥÀܽݏ ܶ ݕܴܽ݉ܲܯൌ ʹǡ͵ͺ ܶ ݅݊ݑ݆ܴܲܯൌ ͷ
ܶ ݈݅ݑ݆ܴܲܯൌ ͳǡ͵
En el mes de julio del presente año los daños producidos han sido reparados lo más pronto posible. En cambio en junio aunque las averías fueron apenas dos, se tuvo mucha dificultad para ser reparadas, es por eso que el valor del tiempo medio para reparar es alto. La limitación de este indicador está sujeto a que si no se tiene una gran cantidad de datos no presenta un valor de comparación y referencia en cuanto al tiempo medio que se demora el técnico en realidad en corregir una avería. De la experiencia adquirida debe ser una cantidad mayor a veinte datos debido al número de días laborados en un mes. Lo ideal es que este indicador cada vez se vaya reduciendo de manera que se acerque a cero, esto indicaría que existe mayor eficiencia en la corrección de averías.
4.5.1.10. 3. Disponibilidad. ܦܣܦܫܮܫܤܫܱܰܲܵܫܦൌ
ݐ݊݁݅݉ܽ݊݅ܿ݊ݑ݂݁݀ݏ݈݁ܽݐݐݏݎܪെ ݐݐ݉ݎܽ݀ܽݎܽ݁݀ݏݎܪ ͲͲͳ כΨ ݐ݊݁݅݉ܽ݊݅ܿ݊ݑ݂݁݀ݏ݈݁ܽݐݐݏܽݎܪ
Este indicador es aplicable para líneas de producción en las que la parada de una máquina supone la paralización de toda la línea, no solo de una máquina como es la analizada en este proyecto, calculando la disponibilidad de cada una de las líneas, y después calcular la media aritmética para obtener la disponibilidad total de la planta. El cálculo de la disponibilidad de un solo equipo no aporta ninguna información valiosa dentro del sistema productivo.
131
4.5.1.10.4. Índice de mantenimiento programado. ܲܯܫൌ
݀ܽ݉ܽݎ݃ݎݐ݊݁݅݉݅݊݁ݐ݊ܽ݉ܽݏܽ݀ܽܿ݅݀݁݀ݏܽݎܪ ͲͲͳ כΨ ݐ݊݁݅݉݅݊݁ݐ݊ܽ݉݁݀ݏ݈݁ܽݐݐݏܽݎܪ
Debido a que la planta no realiza mantenimiento programado este debe implementarse según las recomendaciones de este proyecto de titulación y con datos de al menos seis meses y preferiblemente de un año realizar el cálculo de este índice. Al tener tiempos menores se corre el riesgo de obtener valores que no den un resultado significativo de lo que está ocurriendo en la realidad. Con el pasar del tiempo de realizar mantenimiento programado este índice tenderá al 100%, lo cual es lo ideal.
4.5.1.10.5. Índice de mantenimiento correctivo. ܥܯܫൌ
ݒ݅ݐܿ݁ݎݎܿݐ݊݁݅݉݅݊݁ݐ݊ܽ݉ܽݏܽ݀ܽܿ݅݀݁݀ݏܽݎܪ ͲͲͳ כΨ ݐ݊݁݅݉݅݊݁ݐ݊ܽ݉݁݀ݏ݈݁ܽݐݐݏܽݎܪ
Como se indicó en el ítem anterior no se programó ningún tipo de mantenimiento por lo tanto este índice es calculado y se lo hará cuando se tengan datos de mantenimiento de al menos seis meses. Lo contrario que con el índice anterior, el IMC debe tender a cero, de esta forma se evitaría al máximo el mantenimiento correctivo.
132 4.5.1.10.6. Resultados de indicadores de mantenimiento. La Tabla No. 4. 34 muestra un resumen de resultados tomando en cuenta los principales indicadores de mantenimiento analizados en la máquina Sillem. Tabla No. 4. 34 Resumen de resultados de indicadores de mantenimiento para la brilladora Sillem
INDICADOR DE MANTENIMIENTO Tiempo medio entre fallas (TMEF) [horas] Tiempo medio para reparar (TMPR) [horas/avería] Disponibilidad (rango 0 a 1) [%] Índice de mantenimiento programado (IMP) [%] Índice de mantenimiento correctivo (IMC) [%]
MAYO
JUNIO
JULIO
52
104
72
2,38
5
1,3
Aplicable para líneas de producción Aplicables para periodos mayores a 6 meses
En general la tabla indica que en junio ha habido menos fallos, pero sin embargo en este mismo mes existe un tiempo medio para reparar bastante alto, esto se debió a que no existieron los repuestos ni el personal a disposición inmediata, mientras que en julio el TMPR es bajo este es porque fueron daños menores que se los reparó en poco tiempo.
133
CAPÍTULO 5 ANÁLISIS DE COSTO BENEFICIO 5.1 COSTOS E INGRESOS POR PRODUCCIÓN. Para hacer un análisis costo beneficio, se realizará el cálculo estimado de los costos que influyen en el mantenimiento de la máquina analizada comparando entre los costos de depreciación e inversión en mantenimiento, así como los ingresos en función del volumen de producción anual de la línea a la que pertenece la brilladora de ollas Sillem. 5.1.1. Costo de mantenimiento. En la Tabla No. 5. 1 se muestra el listado de repuestos que se utilizarán en un año de mantenimiento de la máquina brilladora de ollas Sillem, con sus respectivos costos, según el anexo 7. Tabla No. 5. 1 Costo anual de repuestos para la máquina brilladora de ollas Sillem
ÍTEM
NOMBRE
TIPO
PROVEEDOR
COSTO COSTO CANTIDAD UNIDAD UNITARIO TOTAL POR AÑO [USD] [USD]
1 Rodamiento
16007
Tecniruliman
12
U
11,21
134,52
2 Rodamiento
7203 B
Tecniruliman
12
U
17,64
211,68
3 Corona&Tornillo SF
----
G. Cuichán
6
U
420,00
2520,00
4 Retenedor
35x47x7
Tecniruliman
12
U
1,60
19,20
5 Rodamiento
3210 2Z
Tecniruliman
5
U
63,52
317,60
6 Rodamiento
6210 2Z
Tecniruliman
5
U
19,20
96,00
7 Banda de Transmisión
3 VX 250
Batra
6
U
4,57
27,42
8 Banda de Transmisión
3 VX 375
Batra
20
U
8,10
162,00
9 Tuercas de broce
----
S. Chicaiza
8
U
50,00
400,00
10 Fusibles y portafusibles
8A 10x40
Maelin
8
U
12,00
96,00
11 Aceite
SAE 10W40 RJ 2000
26
L
1,30
33,80
Elementos varios válvulas neumáticas 12 relés contactores cables
----
1
G
125,00
125,00
varios
COSTO TOTAL DE MANTENIMIENTO ANUAL [USD]
4640,41
134 En la Tabla No. 5. 1, se obtiene el costo anual de mantenimiento que es de 4640,41 USD, detallando la cantidad de repuestos la misma que fue determinada en base a la experiencia del personal del departamento de mantenimiento de UMCO S.A. y sustentando también con los informes de actividades presentados en el anexo 6. En la Tabla No. 5. 2 se indica el costo anual de mano de obra que se utilizará para dar mantenimiento a la máquina brilladora Sillem, se toma en cuenta el tiempo utilizado en el equipo, resultando un costo de 1254,70 USD correspondiente al 2,48% del costo total del personal de la planta destinado para las labores de mantenimiento.
Tabla No. 5. 2 Costo anual de mano de obra para la máquina brilladora de ollas Sillem
CARGO
COSTO HORAS DE VALOR ANUAL DE TRABAJO SUELDO DÉCIMO DÉCIMO APORTE MENSUAL M. O. M. O. VACACIONES MENSUAL MENSUAL TERCERO CUARTO PATRONAL DEPARTAMENTO EN LA [USD] MÁQUINA [USD] [USD] [USD] [USD] DE MTTO MÁQUINA BRILLADORA [USD] BRILLADORA [USD] [USD]
Jefe de mtto.
1200
100,00
22,00
50,00
145,80
1517,80
4,00
455,34
Ayudante
500
41,67
22,00
20,83
60,75
645,25
4,00
193,58
Técnico mecánico
350
29,17
22,00
14,58
42,53
458,28
5,83
200,38
Ayudante mecánico
280
23,33
22,00
11,67
34,02
371,02
5,83
162,23
Técnico eléctrico
350
29,17
22,00
14,58
42,53
458,28
2,00
68,74
Ayudante eléctrico
280
23,33
22,00
11,67
34,02
371,02
2,00
55,65
Limpieza
300
25,00
22,00
12,50
36,45
395,95
4,00
118,79
COSTO TOTAL DE MANO DE OBRA ANUAL [USD]
1254,70
135 El costo total anual de mantenimiento para la máquina es de 5895,11 USD, valor que resulta del costo de los repuestos más el costo de la mano de obra. 5.1.2. Producción anual. Según el departamento de producción por año se logra alrededor de 200 000 ollas en la Línea de Producción 1 de UMCO S.A., y el costo promedio de cada olla fabricada es de aproximadamente 20 USD, por lo tanto el costo de producción anual en esta línea es de: ʹͲͲͲͲͲ Ͳʹ כൌ ͶͲͲͲͲͲͲܷܵܦ
Cuatro millones de dólares, para lo cual de esa cantidad se debe destinar 5895,11 USD; que es aproximadamente el 0,15% del costo de producción.
5.1.3. Valor unitario por mantenimiento. Por mantenimiento de la máquina brilladora de ollas Sillem, el costo de producción unitario se incrementará en: ܿܽ݊ݑ݊݁ݐ݊݁݅݉݅݊݁ݐ݈݊ܽ݉݁݀ܽݐݐݐݏÓ ൌ ݐܿݑ݀ݎܽ݀ܽܿ݊݁ݎܽ݃݁ݎ݃ܽܽݎ݈ܽݒ ܿܽ݊ܽ݊ݑ݊݁ݏܽ݀݅ܿݑ݀ݎݏ݈݈ܽ݁݀݀ܽ݀݅ݐÓ ͷͺͻͷǡͳͳ ൌ ͲǡͲʹͻͶܷܵܦ ʹͲͲͲͲͲ
Este valor y todos los correspondientes a cada una de las máquinas hacen un rubro general de costo por mantenimiento el mismo que es cargado al costo de producción y sobre este se agregan los costos administrativos y la utilidad sacando el precio de venta al público, es decir el mantenimiento es pagado por el consumidor final, dándose la recuperación inmediata de la inversión.
136 5.1.4. Depreciación de maquinaria. El costo de la máquina brilladora de ollas Sillem nueva es de 226000 USD, se considera de acuerdo a las normas internacionales de información financiera (NIIF) que los equipos de este tipo se deprecian en 10 años. El equipo analizado tiene 27 años, entonces ya está devaluado por completo. El valor de salvamento se considera que es de 50000 USD. La Tabla No. 5. 3 muestra la depreciación anual de esta máquina mediante el método de línea recta. Tabla No. 5. 3 Depreciación de la máquina brilladora de ollas Sillem nueva
TABLA DE DEPRECIACIÓN AÑOS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
DEPRECIACIÓN ANUAL 0,00 17600,00 17600,00 17600,00 17600,00 17600,00 17600,00 17600,00 17600,00 17600,00 17600,00
DEPRECIACIÓN ACUMULADA 0,00 17600,00 35200,00 52800,00 70400,00 88000,00 105600,00 123200,00 140800,00 158400,00 176000,00
݀݁ܽݎ݊×݅ܿܽ݅ܿ݁ݎÓ ൌ
VALOR EN LIBROS 226000,00 208400,00 190800,00 173200,00 155600,00 138000,00 120400,00 102800,00 85200,00 67600,00 50000,00
ʹʹͲͲͲ െ ͷͲͲͲͲ ͳͲ
݀݁ܽݎ݊×݅ܿܽ݅ܿ݁ݎÓ ൌ ͳͲͲܷܵܦ
137
5.2 COSTO BENEFICIO. El análisis de costo-beneficio es un término que se refiere tanto a: ·
Una disciplina formal (técnica) a utilizarse para evaluar, o ayudar a evaluar, en el caso de un proyecto o propuesta, que en sí es un proceso conocido como evaluación de proyectos; o
·
Un planteamiento informal para tomar decisiones de algún tipo, por naturaleza inherente a toda acción humana.
Bajo ambas definiciones, el proceso involucra, ya sea explícita o implícitamente, un peso total de los gastos previstos en contra del total de los beneficios previstos de una o más acciones con el fin de seleccionar la mejor opción o la más rentable. El costo-beneficio es una lógica o razonamiento basado en el principio de obtener los mayores y mejores resultados al menor esfuerzo invertido, tanto por eficiencia técnica como por motivación humana. Se supone que todos los hechos y actos pueden evaluarse bajo esta lógica, aquellos dónde los beneficios superan el coste son exitosos, caso contrario fracasan.71 Los beneficios obtenidos al realizar el mantenimiento preventivo principalmente son económicos pues se logra alargar la vida útil de la maquinaria, se puede notar que la depreciación anual es de 17600 USD es decir que por cada año de funcionamiento adicional a su vida útil en buenas condiciones la empresa percibe este valor. Además la disponibilidad de la línea de producción cada vez será mayor evitando pérdidas, por ejemplo en un día que esta máquina no funcione se dejaría de producir alrededor de 770 ollas lo cual sacrifica un ingreso de 15400 USD más la utilidad del 35% es decir 20790 USD, que es un valor muy superior al valor anual invertido en mantenimiento preventivo en esta máquina. Por lo tanto con un día producido se obtendrá utilidades en esta línea de producción de 5390 USD aproximadamente. 71
http://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_de_coste-beneficio
138
CAPÍTULO 6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.1 CONCLUSIONES. ·
Se ha desarrollado un plan de mantenimiento preventivo y se ha planificado las actividades para su implementación en la Planta de Producción de UMCO S.A. cumpliendo con los objetivos del proyecto.
·
Se analizó los datos históricos de averías de los equipos, luego de un estudio a través de los métodos Diagrama de Pareto y Matriz de Priorización de Holmes, se determinó el equipo crítico resultando ser la máquina brilladora de ollas Sillem.
·
En la recopilación de datos no se pudo obtener alguna información de varios sistemas de la máquina como catálogos, planos; dificultando el desarrollo del proyecto. Pero con ayuda de la experiencia de los técnicos y operarios, se obtuvo la información necesaria para el avance del plan mediante la creación de las órdenes de trabajo.
·
La máquina brilladora de ollas Sillem es la que presenta mayores fallas debido a la variedad de sistemas que posee y su tiempo de servicio, ocasionando así retrasos intempestivos de producción, y pérdidas para la empresa.
·
Es posible la disminución de fallos con una adecuada ejecución del plan de mantenimiento mediante el continuo control y análisis de los indicadores de gestión de mantenimiento para la posterior ejecución de medidas de preventivas.
139 ·
El plan de mantenimiento desarrollado en la máquina brilladora de ollas Sillem muestra el ejemplo práctico para aplicar a toda la maquinaria y líneas de producción de la Planta de Producción de la Empresa UMCO S.A.
·
UMCO S.A. es la única empresa ecuatoriana que se dedica a la fabricación de utensilios de cocina en aluminio con procesos de laminado, repujado, embutido, corte, pulido, brillado y remachado, utilizando métodos manuales, mecánicos y automáticos.
·
La empresa UMCO S.A. abarca una gran parte del mercado nacional además de ser un gran competidor en los mercados internacionales, sin embargo es necesario trabajar en la implementación de planes de mantenimiento para eliminar excesivas pérdidas por paros intempestivos y detectar si los equipos han cumplido con su vida útil lo cual permite analizar el beneficio de la adquisición de nuevos equipos que den una mayor productividad con menor costo, además de un nuevo espacio que permita una mejor distribución de la planta.
·
La empresa realiza mantenimiento correctivo en la mayor parte de las intervenciones y rara vez preventivo a tiempo variable, dependiendo si la máquina entra en periodo de pausa de producción.
·
Es posible la reducción de paros inesperados y la mejora de producción mediante el control de la existencia de repuestos en bodega y del personal de mantenimiento, con la ayuda de un software especializado para este fin, el mismo que permita detallar las existencias de repuestos, el trabajo de cada técnico, los tiempos y sistemas en los cuales deben intervenir.
140 ·
La disponibilidad no es aplicable como índice de mantenimiento en equipos aislados, sino para líneas de producción y el objetivo del indicador es sacar la disponibilidad total de la planta, por lo cual será adecuado calcularlo cuando se ejecuten planes de mantenimiento en todas las líneas de producción, cuando se tengan estos datos y en períodos de tiempos mayores a seis meses solo ahí es adecuado calcular este indicador.
·
Para analizar el mantenimiento realizado en una planta se debe hacer calculando los indicadores en períodos de tiempos semestrales como mínimo, lo más adecuado es anualmente, para tener valores que permitan interpretar lo que está sucediendo en la realidad.
·
El beneficio al realizar un mantenimiento programado es excede por mucho al costo de inversión pues a más de obtener la producción estable que permite maximizar la utilidad en el tiempo, también permite alargar la vida útil de los equipos obteniendo ingresos adicionales por ajustes de depreciación de maquinaria.
141
6.2 RECOMENDACIONES.
·
Se recomienda implantar el presente plan de mantenimiento para lograr una mejora continua, de manera que se aumenta la vida útil de los equipos y sistemas, obteniendo una mejor producción.
·
Capacitar
al
personal
continuamente
para
afrontar
emergencias
de
mantenimiento, así los técnicos y operarios podrán resolver los inconvenientes de forma eficiente, pues de ellos también depende la conservación en buen estado de la maquinaria ya que los procesos y sistemas van mejorando a día tras día.
·
Crear un registro adecuado de fallos de los equipos, para poder realizar un estudio de repuestos empleados, tiempo de arreglo, herramientas utilizadas, personal que intervino, causas y consecuencias del fallo, entre otros.
·
Se recomienda que para hacer cualquier trabajo de mantenimiento llene una bitácora de trabajo de tal forma que el encargado de la gestión necesariamente sea informado registrando la avería y los sucesos acaecidos para el posterior análisis y realización de la gestión de mantenimiento preventivo mediante las herramientas como el árbol de fallos y diagramas causa efecto.
·
Crear un departamento exclusivo de mantenimiento, anexando a este las áreas de lubricación, eléctrica, mecánica y limpieza, además de dotar de equipo especializado (cámara termográfica, medidor de vibración y ruido) para su gestión.
142 ·
Utilizar
el
equipo
de
seguridad
industrial
el
momento
de
realizar
mantenimiento y herramientas adecuadas para evitar daños a la maquinaria el momento de la intervención.
·
Se recomienda el control de las existencias de repuestos en bodega así como del personal técnico con la ayuda de la programación del mantenimiento.
·
Realizar una limpieza diaria en las áreas de pulido y brillado de ollas, pues existe excesiva suciedad lo que conlleva a un mayor desgaste abrasivo de partes siendo perceptible la vibración de las máquinas.
·
Proveer la apertura y proponer la creación de normativas de mantenimiento a nivel industrial de tal forma que se instituya en el País, de manera que se estandarice los procesos de manutención así como el continuo mejoramiento y aplicación de las herramientas para este fin.
·
Se recomienda que a futuro se desarrolle los indicadores de desempeño operativo y de mantenimiento mediante proyectos de titulación por separados y tomando en cuenta el tiempo requerido para la recolección de datos de las líneas de producción.
143
BIBLIOGRAFÍA 1) TORRES, L.; Mantenimiento su Implementación y Gestión; segunda edición; Universitas: Argentina; 2005. 2) JÁCOME, Luis Fernando; Ingeniería de Mantenimiento, septiembre 2010 3) RENOVETEC; Ingeniería de mantenimiento; Técnicas avanzadas de gestión del mantenimiento industrial. 4) UNIDAD
DE
MECÁNICA,
POSTGRADOS Terceras
DE
Jornadas
LA
FACULTAD
Internacionales
de
DE
INGENIERÍA
Mantenimiento
y
Mejoramiento Empresarial, EPN; 2008. 5) RODRIGUEZ Pablo J. y Otros; ¨Mantenimiento mecánico de máquinas¨, Universitat Jaume, 2006. 6) AGUINAGA, Álvaro; Ingeniería del Mantenimiento; 2008. 7) http://www.umcoecuador.com 8) http://www.prensas.net 9) http://www.inseprod.com.ar 10) http://www.gmingenieria.com/productos/mantenimiento 11) http://www.degerencia.com/grafart/1568imagen2.jpg 12) www.calidad.org.com 13) www.siafa.com.ar 14) www.herramientasparapymes.com 15) http://www.solomantenimiento.com 16) http://www.mantenimientomundial.com/sites/s/IndicadMant.pdf 17) http://www.rcm2-soporte.com/documentos/09.pdf 18) www.educarchile.cl/medios/6122004143419.doc
144
ANEXOS
145
ANEXO 1 UBICACIÓN DE LA MAQUINARIA EN LA PLANTA
146
147
ANEXO 2 GALERÍA FOTOGRÁFICA DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE OLLAS DE PRESIÓN
148 Tabla A No.2. 1 Procesos de producción de ollas de presión
PROCESOS DE PRODUCCIÓN DE OLLAS DE PRESIÓN
Engrasado del disco
Prensado de forma
Embutido
Prensado de fondo
149 Tabla A No.2. 2 Procesos de producción de ollas de presión (continuación)
Embutido
Cizallado en forma de pétalos
Pulido de olla
Pulido interno
Brillado de olla
Pulido externo
150 Tabla A No.2. 3 Procesos de producción de ollas de presión (continuación)
Perforado
Remachado de asa
Ensamble de elementos
151
ANEXO 3 GALERÍA FOTOGRÁFICA DE LA MÁQUINA BRILLADORA DE OLLAS SILLEM
152
SISTEMA MECÁNICO Cabezal de felpa
Fotografía A No. 3. 1 Cabezal de felpa (vista posterior)
153
Fotografía A No. 3. 2 Cabezal de felpa (lateral)
Fotografía A No. 3. 3 Tapa de protección de banda de transmisión
154
Fotografía A No. 3. 4 Bandas de transmisión de movimiento
Fotografía A No. 3. 5 Protección de cabezal de felpas
155
Fotografía A No. 3. 6 Felpas para brillado en el cabezal
Fotografía A No. 3. 7 Felpas de brillado
156
Fotografía A No. 3. 8 Felpa 1 de brillado
Fotografía A No. 3. 9 Matrimonio porta-felpa
157
Fotografía A No. 3. 10 Cabezal de felpas
Brazo de molde
Fotografía A No. 3. 11 Brazo de molde (vista lateral derecha)
158
Fotografía A No. 3. 12 Brazo de molde (vista lateral izquierda)
Fotografía A No. 3. 13 Brazo de molde con banda de transmisión visible
159
Fotografía A No. 3. 14 Entrada de aire al brazo de molde
Fotografía A No. 3. 15 Reductor de velocidad
160
Fotografía A No. 3. 16 Caja de brazo de molde y eje
Fotografía A No. 3. 17 Porta-moldes
161
Fotografía A No. 3. 18 Porta-moldes en desmontaje
Fotografía A No. 3. 19 Porta-moldes desmontado
162
Fotografía A No. 3. 20 Brida en desmontaje
Fotografía A No. 3. 21 Brida
163
Fotografía A No. 3. 22 Caja del brazo de molde
Fotografía A No. 3. 23 Partes de la caja de brazo de molde
164
Fotografía A No. 3. 24 Reductor de velocidad en desmontaje
Fotografía A No. 3. 25 Reductor de velocidad (vista frontal)
165
Fotografía A No. 3. 26 Reductor de velocidad (vista posterior)
Fotografía A No. 3. 27 Reductor de velocidad en despiece
166
Fotografía A No. 3. 28 Sistema corona y tornillo sin fin del reductor de velocidad
Fotografía A No. 3. 29 Partes del reductor de velocidad (vista 1)
167
Fotografía A No. 3. 30 Partes del reductor de velocidad (vista 2)
Fotografía A No. 3. 31 Reductor de velocidad con nuevo sistema de corona
168
Mesa de rotación
Fotografía A No. 3. 32 Mesa de rotación
Fotografía A No. 3. 33 Interior de la mesa de rotación
169
Fotografía A No. 3. 34 Carcaza del sistema de movimiento de la mesa de rotación
Fotografía A No. 3. 35 Sistema de movimiento de la mesa de rotación
170
Fotografía A No. 3. 36 Sistema de frenado de la mesa de rotación
SISTEMA ELÉCTRICO
Fotografía A No. 3. 37 Tablero de eléctrico de fuerza y control
171
Fotografía A No. 3. 38 Tablero eléctrico (vista lateral)
Fotografía A No. 3. 39 Tablero eléctrico de fuerza (vista interior)
172
Fotografía A No. 3. 40 Tablero eléctrico de control (vista interior)
Fotografía A No. 3. 41 Tablero eléctrico (vista interior)
173
Fotografía A No. 3. 42 Colector de anillos rozantes y portacarbones
174
SISTEMA NEUMÁTICO
Fotografía A No. 3. 43 Llave de paso del aire del sistema neumático y tablero eléctrico del sistema de aspiración de polvo
Fotografía A No. 3. 44 Regulador de presión
175
Fotografía A No. 3. 45 Generador de vacío en operación
Fotografía A No. 3. 46 Generado de vacío
176
Fotografía A No. 3. 47 Generador de vacío (vista interior)
Fotografía A No. 3. 48 Manguera de circulación del vacío
177
Fotografía A No. 3. 49 Cilindro neumático de freno de la mesa de rotación
Fotografía A No. 3. 50 Válvula de tres vías
178
Fotografía A No. 3. 51 Accionamiento de aire de empuje
Fotografía A No. 3. 52 Electroválvula de cabezal de felpa
179
ANEXO 4 CIRCUITO ELÉCTRICO DE LA MÁQUINA BRILLADORA SILLEM
180
181
182
183
ANEXO 5 SISTEMA NEUMÁTICO DE LA MÁQUINA BRILLADORA SILLEM
184
185
ANEXO 6
ACTIVIDADES DIARIAS DE TRABAJO PARA MANTENIMIENTO DE UMCO S.A. PARA LA MÁQUINA BRILLADORA DE OLLAS SILLEM
186
INFORME DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO
187
INFORME DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO
188
INFORME DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO
189
INFORME DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO
190
INFORME DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO
191
INFORME DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO
192
INFORME DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO
193
INFORME DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO
194
INFORME DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO
195
ANEXO 7
PROFORMAS DE REPUESTOS
196
197