Libro Final Mantto Estrategico

8/14/2019 Libro Final Mantto Estrategico

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M an t en im i en t o est r a tég i co pa r aem p r esa s de ser v i c i o s y / o i n du st r i a l es.

Enfoque sistémico kantiano

CD con ejemplos y modelos computarizados.

Instrumentos avanzados genéricos

Instrumentos básicos

Nivel Operacional

Nivel Táctico

Nivel Estratégico

Nivel Instrumental

Instrumentos avanzados específicos

Instrumentos avanzados específicos de orden técnico

Acciones correctivas, modificativas, preventivas y predictivas

TPM , RCM , TPM & RCM , Proactivo, Reactivo, Clase Mundial, etc.

CMD, LCC y Terotecnología.



Nivel Operacional

Nivel Táctico

Nivel Estratégico

Nivel Instrumental






ProducciProduccióónn MantenimientoMantenimiento

MMááquinasquinasC o n f i a b i l i d a d

C o n f i a b i l i d a d M a n t e

n i b i l i d

a d

M a n t e

n i b i l i d

a d

DisponibilidadDisponibilidadidad Mantenibil dad Confiabili

dad Confiabiliidad Disponibil

+=



Nivel Operacional

Nivel Táctico

Nivel Estratégico

Nivel Instrumental








Nivel Operacional

Nivel Táctico

Nivel Estratégico

Nivel Instrumental







MMááquinasquinasC o n f i a b i l i d a d

C o n f i a b i l i d a d M a n t e

n i b i l i d

a d

M a n t e

n i b i l i d

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+=

Alberto Mora Gutiérrez.

2005



Editorial pendiente

Septiembre 11 de 2005

ISBN pendiente

Agradecimientos a

Copyright©2005®



Contenido

Contenido......................................................................................................................................................................................................iii Ejercicios...................... ........................................ ........................................ ........................................ ......................................... ............... vii Ilustraciones................................................................................................................................................................................................viii Ecuaciones ....................................... ........................................ ........................................ ........................................ ..................................... xi Progra mas Informáticos y Softwares en el CD. ........................................ ........................................ ......................................... ............... xii

0 Prólogo .............................................................................................................................................. 13

1 I ntr oducción - Evolución de Mantenimi ento y Producción................................................................ 15 1.1 Evolución del mantenimiento. ......... ........ ......... ......... ......... ........ ......... ......... ......... ........ ......... ......... ........ ..15

1.1.1 Enfoque hacia las acciones de mantenimiento, etapas I y II. ..........................................................................................................16 1.1.2 Enfoque hacia la organización táctica de mantenimiento, etapa III. ..............................................................................................18 1.1.3 Enfoque integral logístico de creación de u na estrategia de mantenimiento, etapa IV. ................................................................18 1.1.4 Enfoque hacia las habilidades y competencias de mantenimiento, etapa V. .................................................................................19 1.1.5 Enfoque hacia la gestión de activos, etapa VI..................................................................................................................................20

1.1.5.1 Activos y Pasivos.............. ................ ................ ................ ............... ................ ................ ................ ............... ................ ................ ................ .......... 20 1.1.5.2 De gestión de pasivos a gestión de activos. ............................................................................................................................................................ 21

La terotecnología.....................................................................................................................................................................................................................................................22 La evolución organizacional y estructural de mantenimiento..............................................................................................................................................................................25 Importancia económica y tecnológica de mantenimiento.....................................................................................................................................................................................27

1.1.5.3 Definiciones y significados...................................................................................................................................................................................... 29 Gestión y Mantenimiento........................................................................................................................................................................................................................................30 Función y Objetivo de mantenimiento:..................................................................................................................................................................................................................32

2 Fundamentos - Enfoque Sistémico e Integral - Di sponibi l idad. ......................................................... 33

2.1 Sistema kantiano de mantenimiento..........................................................................................................34 2.1.1 Unidad de Producción: ................................... ......................................... ........................................ ........................................ ......... 35 2.1.2 Unidad de Mantenimiento: ..................................... ........................................ ......................................... ........................................ .. 36

2.2 Sistema Integral de Mantenimiento. ......... ......... ........ ......... ......... ......... ........ ......... ......... ......... ........ ......... 37 2.2.1 Categorización del mantenimiento..... ........................................ ........................................ ......................................... ...................... 38 2.2.2 Cuerpo y función de los equipos. E fectos del espacio y del tiempo...............................................................................................39 2.2.3 Niveles del mantenimiento. .................................... ........................................ ......................................... ........................................ .. 41

2.2.3.1 Nivel 1 - Instrumental. (Funciones y Acciones)....................................................................................................................................................41 2.2.3.2 Nivel 2 - Operacional. (Acciones mentales).......................................................................................................................................................... 42 2.2.3.3 Nivel 3 - Táctico (Conjunto de Acciones Reales) ................................................................................................................................................. 42 2.2.3.4 Nivel 4 - Estratégico. ( Conjunto de Funciones y Acciones mentales) .................................................................................................................42

2.3 Estructura, relaciones y elementos............................................................................................................42 2.3.1 Relaciones ..................................... ........................................ ......................................... ........................................ ............................. 42 2.3.2 Interacción - CMD. .................................... ........................................ ........................................ ......................................... ............... 45 2.3.3 Disponibilidad ..................................... ........................................ ........................................ ......................................... ...................... 45

2.3.3.1 Opciones de Disponibilidad.....................................................................................................................................................................................49 Disponibilidad Genérica .........................................................................................................................................................................................................................................49 Disponibilidad Inherente.........................................................................................................................................................................................................................................50 Disponibilidad Alcanzada.......................................................................................................................................................................................................................................51 Disponibilidad Operacional ....................................................................................................................................................................................................................................54 Disponibilidad Operacional Generalizada.............................................................................................................................................................................................................54

3 Conf iabil idad – Mantenibi l idad – CMD – Estimación de F(t j ) y M(t j ). ............. ............. .............. ...... 61

3.1 Confiabilidad - Fallas. ...............................................................................................................................61 3.1.1 Probabilidad.............. ........................................ ......................................... ........................................ ........................................ ......... 61 3.1.2 Desempeño satisfactorio. ........................................ ........................................ ......................................... ........................................ .. 61 3.1.3 Período .................................... ........................................ ........................................ ........................................ .................................... 62 3.1.4 Condiciones de operación....................................... ........................................ ......................................... ........................................ .. 62 3.1.5 Curva de confiabilidad........... ........................................ ........................................ ........................................ .................................... 62 3.1.6 Ejemplo de cálculo y obtención de curva de confiabilidad. ............................................................................................................ 63

3.2 Mantenibilidad – Reparaciones.................................................................................................................66 3.2.1 Curva de la bañera o de Davies ...................................... ........................................ ........................................ ................................... 67 3.2.2 Curva de mantenibilidad.............. ........................................ ......................................... ........................................ ............................. 69

3.3 Estimación de no confiabilidad F(t) y de mantenibilidad M(t)............. ......... ......... ......... ........ ......... ......... 72 3.3.1 Métodos de estimación y cálculo de la no confiabilidad y de la mantenibilidad. ..........................................................................76

3.3.1.1 Método i-kaésimo o Estimador No Sesgado...........................................................................................................................................................76 3.3.1.2 Método de Rango de Medianas - Tabla ..................................................................................................................................................................77 3.3.1.3 Método Benard de aproximación de Rango de Medianas .....................................................................................................................................79 3.3.1.4 Método Kaplan-Meier .............. ................ ................ ................ ............... ................ ................ ................ ................ ............... ................ ................ .. 80 3.3.1.5 Estimación de no confiabilidad y mantenibilidad con datos censurados.............................................................................................................. 82

3.3.2 Recomendaciones y mejores prácticas con los métodos de estimación de F(t) y M(t) . ................................................................85

4 Parámetros y Di stri buciones – CMD –.............. ............. ............. ............. ............. .............. ............. .. 87



4.1 Estimación de parámetros. – Weibull – LogNormal y Normal.................................................................87 4.1.1 Método gráfico de papel de Weibull o Allen-Plait. ......................................................................................................................... 87

4.1.1.1 Fundamentos de la distribución Weibull ................................................................................................................................................................ 87 Curvas características de Weibull: .........................................................................................................................................................................................................................88 Lectura de los parámetros y ß en el papel de Weibull .......................................................................................................................................................................................93

4.1.2 Uso del método de regresión lineal con mínimos cuadrados para alinear la función de probabilidad de Fallas (de noconfiabilidad) o de mantenibilidad, para obtener parámetros. .................................................................................................................98

4.1.2.1 Criterios de calidad de la alineación........................................................................................................................................................................ 99 Ajuste .......................................................................................................................................................................................................................................................................99 Error típico o Variación o Error Estándar del Estimado.......................................................................................................................................................................................99 Coeficiente de Determinación Muestral r 2 y Ajustado .........................................................................................................................................................................................99 Coeficiente de Correlación. ..................................................................................................................................................................................................................................100

4.1.3 Transformaciones en Weibull, LogNormal y Normal para obtener parámetros por regresión...................................................100 4.1.3.1 Distribución de Weibull ......................................................................................................................................................................................... 100 Parámetros de vida útil y de reparaciones en Weibull ........................................................................................................................................................................................101

4.1.3.2 Distribución Normal ............... ............... ................ ................ ................ ................ ............... ................ ................ ................ ............... ................ ... 103 Parámetros de vida útil y de reparaciones en Normal.........................................................................................................................................................................................104

4.1.3.3 Distribución LogNormal........................................................................................................................................................................................ 107 Parámetros de vida útil y de reparaciones en LogNormal ..................................................................................................................................................................................108

4.1.3.4 Distribución Exponencial.............. ................ ................ ................ ............... ................ ................ ................ ................ ............... ................ ........... 112 4.2 Distribución Gamma...............................................................................................................................112 4.3 Método de Máxima Verosimilitud - MLE...............................................................................................115 4.4 Pruebas de Bondad de Ajuste – Goodness of Fit.....................................................................................117

4.4.1 Kolmogórov-Smirnov......................................................................................................................................................................117 4.4.2 Anderson-Darling.............................................................................................................................................................................118 4.4.3 Ji2 – Chi cuadrado ...................................... ........................................ ........................................ ........................................ .............. 119

4.5 Estimaciones de sistemas o equipos en serie y paralelo...........................................................................120 4.5.1 Estructura en Serie ..................................... ........................................ ........................................ ......................................... ............. 120 4.5.2 Estructura en Paralelo o Redundante activa ...................................................................................................................................122 4.5.3 Estructura en Stand-by.....................................................................................................................................................................122 4.5.4 Estructura Mixta...............................................................................................................................................................................123

5 I ndicadores CMD – Ejercicio Integral – Estrategias y Acciones...................................................... 127

5.1 Desarrollo de ejercicio integral CMD......................................................................................................127 5.2 Comportamiento futuro - Nuevos cálculos..............................................................................................135 5.3 Estrategias y acciones derivadas del CMD - Análisis de confiabilidad – eta.........................................137

5.3.1 Análisis de la confiabilidad influenciada por reparaciones futuras estimadas de corto plazo. ...................................................137 5.3.2 Análisis de la confiabilidad influenciada por los mantenimientos planeados futuros estimados de corto plazo.......................138 5.3.3 Análisis de la función de mantenibilidad influenciada por las reparaciones TTR estimadas en el corto plazo. .......................141 5.3.4 Análisis de la mantenibilidad influenciada por las tareas proactivas planeadas estimadas en el corto plazo............................142 5.3.5 Recomendaciones estratégicas de acciones y táctica para el ejercicio integral de AO. ...............................................................142

5.4 Análisis histórico, presente y futuro cercano de parámetros del ejercicio integral... ......... ......... ........ ....143 5.4.1 Estrategias y acciones futuras..........................................................................................................................................................144 5.4.2 Pronósticos de indicadores CMD de corto plazo. ..........................................................................................................................146

5.5 Diferentes niveles de cálculo para el CMD - Fases..................................................................................147 5.5.1 Distribución Hastings de dos fases. ..................................... ........................................ ........................................ ........................... 147 5.5.2 Distribución Hjorth de tres fases.....................................................................................................................................................149

6 I nstrumentos básicos de mantenimiento - Nivel I nstrumental.......................................................... 151

6.1 Instrumentos básicos - Factores productivos de mantenimiento: ........ ......... ......... ......... ........ ......... ....... 152 6.1.1 Sistema de información. .................................. ......................................... ........................................ ........................................ ....... 152 6.1.2 Recursos Humanos - Talento ........................................ ........................................ ........................................ .................................. 154 6.1.3 Herramienta s, Repuestos e Insumos. ................................... ........................................ ........................................ ........................... 154 6.1.4 Capital de Trabajo - Espacio Físico – Tecnología – Maquinaria - Recursos Naturales - Poder de Negociación - RecursosHumanos Carga Laboral - Planeación......................................................................................................................................................155

6.1.4.1 Mantenimiento: función de producción. ...............................................................................................................................................................155 6.1.4.2 Función macroeconómica de la producción .........................................................................................................................................................155 6.1.4.3 Cantidad de servicios (o de productos), Servicios Promedio y Productividad...................................................................................................155 6.1.4.4 Cuál es la cantidad óptima a usar e n un Factor Productivo? ............................................................................................................................... 157 6.1.4.5 Parámetros de manejo cuando se utiliza más de un Factor Productivo. .............................................................................................................157 6.1.4.6 Factores productivos modernos (para mantenimiento y producción). ................................................................................................................160 6.1.4.7 Términos de medidas básicas del nivel instrumental de mantenimiento............................................................................................................ 161

7 I nstrumentos avanzados genéricos de mantenimiento - Nivel I nstrumental ..................................... 163

7.1 TQC.........................................................................................................................................................166 7.2 TQM. .......................................................................................................................................................166



7.3 5S.............................................................................................................................................................166 7.4 Mejoramiento continuo. ..........................................................................................................................169 7.5 Herramientas estadísticas........................................................................................................................170

7.5.1 Diagnóstico, control y rediseño de procesos de mantenimiento y producción. ...........................................................................171 7.5.2 Obtención y manejo de los datos. ....................................... ......................................... ........................................ ........................... 173 7.5.3 Análisis y diagramas de Pareto. .................................... ........................................ ........................................ .................................. 173 7.5.4 Diagramas causa-efecto .................................... ........................................ ........................................ ........................................ ....... 175 7.5.5 Histogramas......................................................................................................................................................................................176

7.5.6 Distribuciones...................................................................................................................................................................................177 7.5.7 Diagramas de dispersión, correlación y regresión lineal. .............................................................................................................178 7.5.8 Gráficas de control...........................................................................................................................................................................179 7.5.9 Tamaños muestrales de la población para medias – Números aleatorios.....................................................................................180 7.5.10 Otras herramientas estadí sticas. .................................. ........................................ ......................................... ................................. 183

8 I nstrumentos avanzados específi cos de mantenimiento - N ivel I nstrumental ................................... 185

8.1 Análisis de Fallas - FMECA, RCFA y RPN ........ ......... ........ ......... ......... ......... ........ ......... ......... ......... .....185 8.1.1 Metodología Análisis de Fallas.......................................................................................................................................................187 8.1.2 RCFA ..................................... ......................................... ........................................ ........................................ .................................. 193 8.1.3 Procedimiento FMECA - RPN........................................................................................................................................................196 8.1.4 Valoración cualitativa del Riesgo ....................................... ......................................... ........................................ ........................... 205

8.2 Gestión y manejo de inventarios, repuestos e insumos de mantenimiento.... ......... ........ ......... ......... ....... 207 8.2.1 Clasif icación ABC ..................................... ........................................ ........................................ ........................................ .............. 207 8.2.2 Denominación push o pull...............................................................................................................................................................210

8.2.2.1 Push. ................ ................ ................ ............... ................ ................ ................ ............... ................ ................ ................ ................ ............... ........... 213 8.2.2.2 Pull ................ ................ ................ ............... ................ ................ ................ ................ ............... ................ ................ ................ ............... .............. 215

8.3 Subcontratación ......................................................................................................................................222 8.4 Métodos de diagnóstico rápido y confiable en mantenimiento................................................................225

8.4.1 Flash Audit ................................... ......................................... ........................................ ........................................ ........................... 225 8.4.2 Método de diagnóstico Jerárquico Analítico de Componentes Principales - Eigen Vector ........................................................227

8.4.2.1 Desarrollo:............... ................ ............... ................ ................ ................ ................ ............... ................ ................ ................ ............... ................ ... 227 8.5 Instrumentos avanzados específicos de orden técnico, en mantenimiento. ......... ......... ......... ........ ......... .231

8.5.1 Instrumentos avanzados técnicos específicos.................................................................................................................................231 8.5.1.1 I nspección visual, acústica y al tacto de componentes. .......................................................................................................................................231 8.5.1.2 Vigilancia de temperaturas. ...................................................................................................................................................................................231 8.5.1.3 Control de la corrosión... ............... ................ ................ ................ ............... ................ ................ ................ ................ ............... ................ ........... 231 8.5.1.4 Resistencia eléctrica ...............................................................................................................................................................................................231 8.5.1.5 Lubricación, engrase y aceites............................................................................................................................................................................... 231 8.5.1.6 Monitoreo de causas y efectos eléctricos ..............................................................................................................................................................232 8.5.1.7 Termografía infrarroja............................................................................................................................................................................................232 8.5.1.8 Análisis de vibraciones. ......................................................................................................................................................................................... 232 8.5.1.9 Ferrografía - Análisis de lubricantes - Análisis espectrométrico - Cromatografía.............................................................................................233 8.5.1.10 Líquidos penetrantes ............................................................................................................................................................................................233 8.5.1.11 Ensayo de pulverizado de partículas magnéticas ...............................................................................................................................................233 8.5.1.12 Ultrasonido............ ............... ................ ................ ................ ................ ............... ................ ................ ................ ............... ................ ................ ... 233 8.5.1.13 Ensayos y controles no destructivos....................................................................................................................................................................234 8.5.1.14 Control de ruido....................................................................................................................................................................................................234 8.5.1.15 Filtros magnéticos. ...............................................................................................................................................................................................234 8.5.1.16 Corrientes inducidas.............................................................................................................................................................................................234

8.5.2 Técnicas de control y monitoreo de condición de estado..............................................................................................................236

9 Ni veles Operacional , Táctico y Estratégico de Mantenimiento.. ............. .............. ............. ............. .. 237

9.1 Nivel Operativo .......................................................................................................................................237 9.1.1 Acciones correctivas. ....................................... ......................................... ........................................ ........................................ ....... 237 9.1.2 Acciones modificativas....................................................................................................................................................................238 9.1.3 Acciones preventivas. ...................................... ......................................... ........................................ ........................................ ....... 239 9.1.4 Acciones predictivas. ....................................... ......................................... ........................................ ........................................ ....... 241

9.2 Nivel Táctico:...........................................................................................................................................243 9.2.1 Implicaciones de la s diferentes clases de tácticas de mantenimiento ...........................................................................................243

9.2.1.1 TPM - Mantenimiento Productivo Total...............................................................................................................................................................244 9.2.1.2 RCM - Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad..........................................................................................................................................247 9.2.1.3 Mantenimiento combinado TPM - RCM..............................................................................................................................................................251 9.2.1.4 Mantenimiento proactivo .......................................................................................................................................................................................252 9.2.1.5 Mantenimiento reactivo ......................................................................................................................................................................................... 255 9.2.1.6 Mantenimiento orientado a resultados. .................................................................................................................................................................256 9.2.1.7 Mantenimiento de clase mundial - World Class Maintenance - WCM ..............................................................................................................256 9.2.1.8 Mantenimiento Centrado en Habilidades y Competencias (Core Competences Maintenance)........................................................................258 9.2.1.9 Otras tácti cas................ ................ ................ ............... ................ ................ ................ ............... ................ ................ ................ ................ ............. 259

Propia .....................................................................................................................................................................................................................................................................259



9.3 Nivel Estratégico - Costos e Índices.........................................................................................................259 9.3.1 Índices internacionales.....................................................................................................................................................................259 9.3.2 Costos............................... ........................................ ........................................ ........................................ ......................................... 260

9.3.2.1 Costos fijos. ............... ................ ................ ................ ............... ................ ................ ................ ............... ................ ................ ................ ................ 260 9.3.2.2 Costos variables......................................................................................................................................................................................................261 9.3.2.3 Costos financieros. .................................................................................................................................................................................................261 9.3.2.4 Costos de la no disponibilidad por fallos..............................................................................................................................................................261

9.3.3 Indicadores.................................... ......................................... ........................................ ........................................ ........................... 262 9.3.3.1 Indicadores para la alta dirección. Estratégicos....................................................................................................................................................262 9.3.3.2 Indicadores de orden Operativo.............................................................................................................................................................................262

9.3.4 Terotecnología - LCC ...................................... ......................................... ........................................ ........................................ ....... 263 9.3.4.1 Costo de ciclo de vida (LCC) ................................................................................................................................................................................ 264 9.3.5 Gestión de Activos...........................................................................................................................................................................265

10 Bibli ografía.................................................................................................................................. 267

10.1 Clásica. ....................................................................................................................................................267 10.2 Internet....................................................................................................................................................273

Índice Alfabético ................................... ......................................... ........................................ ........................................ ........................... 277 Curriculum Vitae Autor ...................................... ........................................ ........................................ ......................................... ............. 279



Ejercicios

Ejercicio 1 - Ejemplo de Disponibilidad Alcanzada (cálculos puntuales sin distribuciones).........................................................................52 Ejercicio 2 - Ejemplo de Disponibilidad Operacional (cálculos puntuales sin distribuciones). ....................................................................55 Ejercicio 3 - Ejemplo de Disponibilidad Operacional Generalizada (cálculos puntuales sin distribuciones) ..............................................57 Ejercicio 4 - Ejemplo de Disponibilidad Inherente (cálculos puntuales sin distribuciones) ...........................................................................59 Ejercicio 5 - Ejemplo de Disponibilidad Genérica (cálculos puntuales sin distribuciones). ..........................................................................59 Ejercicio 6 - Ejemplo de Curva de confiabilidad en A I , Registros Históricos y cálculos de eta y Eta, Weibull. ........................................63 Ejercicio 7 - Ejemplo de Curva de Mantenibilidad en A I , - Registros Históricos y cálculos con eta y Eta, Weibull. ................................69 Ejercicio 8 - Varias curvas de confiabilidad diferentes para el mismo MTBF. ...............................................................................................73 Ejercicio 9 - Varias curvas de mantenibilidad diferentes, para el mismo MTTR. ...........................................................................................74 Ejercicio 10 - Método de estimación i-kaésimo para A I . .................................... ........................................ ........................................ ................ 76 Ejercicio 11 - Método de estimación de Rango de Medianas Tabla para A I . .................................... ......................................... ...................... 79 Ejercicio 12 - Método de estimación de no confiabilidad o mantenibilidad por Aproximación de Rango de Medianas Benard para A I ...79 Ejercicio 13 - Método de estimación de no confiabilidad o mantenibilidad de Kaplan-Meier Modificado para A I ......................................80 Ejercicio 14 - Curvas y valores de no confiabilidad F(t) estimadas por los cuatro métodos descritos .......................................................... 81 Ejercicio 15 - Curvas y valores de Mantenibilidad M(t) estimadas por los cuatro métodos descritos ........................................................... 82 Ejercicio 16 - Método de estimación de no confiabilidad con datos censurados para A I .... ........................................ .................................... 83 Ejercicio 17 - Método de estimación de Mantenibilidad con datos censurados para A I .......................... ........................................ ................ 84 Ejercicio 18 - Ejemplo A I para uso de papel Weibull. ....................................... ........................................ ........................................ ................ 94 Ejercicio 19 - Alineación, pruebas de regresión y estimación de parámetros de Weibull para A I ........................ ........................................ 101 Ejercicio 20 - Alineación, pruebas de regresión y estimación de parámetros de distribución Normal para A I ...........................................106 Ejercicio 21 - Alineación, pruebas de regresión y estimación de parámetros de distribución LogNormal para A I . ...................................111 Ejercicio 22 - Ejemplo de parámetros mediante Gamma para cálculos de A I ............... ......................................... ........................................ 115 Ejercicio 23 - Ejemplo de parámetros mediante Método de Máxima Verosimilitud de A I ............... ......................................... .................... 116 Ejercicio 24 - Cálculos de estructuras en serie. ................................................................................................................................................121 Ejercicio 25 - Cálculos de estructuras en paralelo o redundancia activa....................................................................................................... 122 Ejercicio 26 - Cálculos de estructura mixta. ..................................................................................................................................................... 123 Ejercicio 27 - Ejemplo de cálculo de confiabilidad Rs de tres elementos dispuestos en serie y paralelo con parámetros eta, Eta y MTBF.................................... ........................................ ......................................... ........................................ ........................................ ........................... 124

Ejercicio 28 - Ejemplo de Disponibilidad Operacional AO , cálculos con distribuciones..............................................................................127 Ejercicio 29 – Simulación de corto plazo en la Disponibilidad Operacional (cálculos con distribuciones)................................................ 136 Ejercicio 30 - Detalle de cálculos en cada evento - Ejemplo de Disponibilidad Operacional (cálculos con distribuciones).....................144 Ejercicio 31 - Diagramas de dispersión, correlación y regresión lineal.........................................................................................................178 Ejercicio 32 - Determinación del tamaño muestral para calcular medias......................................................................................................181 Ejercicio 33 - Ejemplo simple de análisis de fallas. ..........................................................................................................................................190 Ejercicio 34 - Ejemplo de asignación de excesos para artículos push. ...........................................................................................................213 Ejercicio 35 - Cálculo de M, nive l máximo de inventarios en pull. ................................................................................................................. 218 Ejercicio 36 - Cantidad óptima para pedidos pull únicos. ...............................................................................................................................220 Ejercicio 37 - Ejemplo de diagnóstico Jerarquía Analítica..............................................................................................................................229



I lustraciones

Ilustración 1 - Evolución histórica......................................................................................................................................................................16 Ilustración 2 - Acciones posibles de realizar antes o después de la falla (etapas I y/o II) ............................................................................. 17 Ilustración 3 - Evolución del TPM en el tiempo. ................................................................................................................................................21 Ilustración 4 - Relación entre TPM y Terotecnología........................................................................................................................................22 Ilustración 5 - Programa Flash Audit inglés, para el análisis y diagnóstico de mantenimiento....................................................................24 Ilustración 6 - Objetivos del mejoramiento del programa Flash Audit y áreas que cubre. ............................................................................24 Ilustración 7 - Radar del mantenimiento de Flash Audit y áreas que cubre. ...................................................................................................24 Ilustración 8 - Opciones de estructuras organizacionales de mantenimiento..................................................................................................25 Ilustración 9 - Estructuras posibles de dependencia de mantenimiento...........................................................................................................26 Ilustración 10 - Estructura sistémica, organizacional y funcional de mantenimiento......................................................................................27 Ilustración 11 - Principios básicos de mantenimiento. ....................................................................................................................................... 30 Ilustración 12 - Elementos de un sistema kantiano. ............................................................................................................................................34 Ilustración 13 - Sistema de agregación de valor fabril, empresarial o de servicios. ....................................................................................... 35 Ilustración 14 - Unidad básica de Producción.................................................................................................................................................... 35 Ilustración 15 - Unidad elemental de Mantenimiento.........................................................................................................................................36 Ilustración 16 - Funciones primarias de Mantenimiento.................................................................................................................................... 36 Ilustración 17 - Sistema Integrado de Ingeniería de Fábricas. Mantenimiento–Máquinas–Producción. ......................................................37 Ilustración 18 - Elementos estructurales de ingeniería de fábricas...................................................................................................................38 Ilustración 19 - Niveles de mantenimiento de la casa ESREDA. .......................................................................................................................39 Ilustración 20 - Objeto del mantenimiento. .........................................................................................................................................................40 Ilustración 21 - Agentes que generan fallas o desgastes en los equipos. .......................................................................................................... 40 Ilustración 22 - Efecto del espacio y del tiempo (enfoque kantiano) sobre los equipos. ..................................................................................41 Ilustración 23 - Niveles y categorías del mantenimiento bajo enfoque sistémico............................................................................................. 41 Ilustración 24 - Diagrama de estados de un equipo (perfil de funciona lidad)..................................................................................................44 Ilustración 25 - Modelo universal e integral, propuesto para la medición CMD.............................................................................................46 Ilustración 26 - Tiempos de fallas, de funcionamiento y demás que impiden la funciona lidad o no del sistema o equipo. ..........................48 Ilustración 27 - Ejemplos de diferentes disponibilidades. .................................................................................................................................. 60 Ilustración 28 - Factores que afectan la funcionalidad de los equipos y las disponibilidades que los consideran. ......................................60 Ilustración 29 - Relaciones y leyes que gobiernan un sistema de mantenimiento. ...........................................................................................60 Ilustración 30 - Representación matemática de la función de confiabilidad. ................................................................................................... 62 Ilustración 31 - Descripción de CMD en el tiempo, funciones y responsabilidades. ....................................................................................... 67 Ilustración 32 - Curva de la bañera o de Davies. ............................................................................................................................................... 68 Ilustración 33 - Ciclo general de actividades de reparaciones correctivas y/o mantenimientos planeados. .................................................72 Ilustración 34 - Distribuciones para estimación CM..........................................................................................................................................75 Ilustración 35 - Tab la de valores de F(t) y de M(t) para Rango de Medianas – Tabla ....................................................................................78 Ilustración 36 - Comparación de los cuatro métodos de estimación con diferentes N, y parámetros en Weibull. ........................................85 Ilustración 37 - Parámetro de forma eta de Weibull: ....................................... ........................................ ........................................ ................ 88 Ilustración 38 - Gráficas para diferentes etas de f(t), !(t) y F(t) en Weibull.......... ........................................ ........................................ ......... 90 Ilustración 39 - Comportamiento de !(t), f(t) y F(t) de algunas distribuciones ................................................................................................91 Ilustración 40 - Papeles de alineación para distribuciones Normal, Log-Normal y Exponencial. ................................................................. 97 Ilustración 41 - Ajuste de una línea recta en los ejes X o Y................................................................................................................................ 98 Ilustración 42 - Funciones de Confiabilidad, de Densidad de probabilidad de Fallas y de Tasa de Fallas de la distribución Normal... 105 Ilustración 43 - Funciones de Confiabilidad, de Densidad de probabilidad de Fallas y de Tasa de Fallas de la distribución LogNormal.................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ...................... ..................... ..................... ..................... .............. 109

Ilustración 44 - Funciones de Confiabilidad, de Densidad de probabilidad de Fallas y de Tasa de Fallas de la distribución Gamma. . 114 Ilustración 45 - Síntesis comparativa de resu ltados de MTBF y MTTR con diferentes distribuciones y métodos.......................................117 Ilustración 46 - Valores críticos para el estadístico D de Kolmogórov - Smirnov. ........................................................................................118 Ilustración 47 - Valores críticos en Anderson-Darling.....................................................................................................................................119 Ilustración 48 - Jerarquía en sistemas de producción o servicio.....................................................................................................................120 Ilustración 49 - Estructuras de sistemas de producción o servicio..................................................................................................................121 Ilustración 50 - Curvas de función de densidad, confiabilidad, tasa de fallas y no confiabilidad en confiabilidad correctiva en elejercicio integral AO. ....................................... ......................................... ........................................ ........................................ ........................... 138

Ilustración 51 - Curvas de función de densidad, confiabilidad, tasa de fallas y no confiabilidad en confiabilidad de mantenimientos planeados en el ejercicio integral AO. ....................................... ........................................ ......................................... ........................................ 139 Ilustración 52 - Comportamiento en las zonas de la curva de la bañera. .......................................................................................................140 Ilustración 53 - Curvas de acciones correctivas de función de densidad, mantenibilidad y tasa de reparaciones en ejercicio integral AO.................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ...................... ..................... ..................... ..................... .............. 141

Ilustración 54 - Curvas de mantenimientos planeados de función de densidad, mantenibilidad y tasa de reparaciones en ejercicio integral AO. .................................... ........................................ ........................................ ........................................ ......................................... .................... 142 Ilustración 55 - Integralidad de métodos futurísticos actuales ........................................................................................................................146 Ilustración 56 - Ejemplo de curvas características de la distribución Hastings de dos fases, basada en Weibull de 2 y 3 parámetros. ..148 Ilustración 57 - Ejemplo de curvas características de la distribución Hastings con fórmulas de Ramakumar ..........................................149 Ilustración 58 - Elementos del nivel instrumental en mantenimiento. .............................................................................................................152 Ilustración 59 - Curvas de Cantidad de Servicios, Servicios Promedio y Productividad para un FP. ......................................................... 156 Ilustración 60 - Curvas de Cantidad de Servicios, Servicios Promedio y Productividad para dos FP. .......................................................158 Ilustración 61 - Manejo de Múltiples Factores Productivos para generar servicios de mantenimiento. .....................................................159 Ilustración 62 - Correspondencia y analogía entre los diferentes parámetros de medición de la gestión y operación de mantenimiento (de producción o de una empresa)............................................................................................................................................................................162 Ilustración 63 - Instrumentos básicos y avanzados...........................................................................................................................................163



Ilustración 64 - Relación entre mantenimiento & calidad y producción.........................................................................................................164 Ilustración 65 - Momentos perjudiciales de hacer mantenimientos planeados en algunos tipos de ciclo de vida típicos de Weibull........165 Ilustración 66 - Diferentes procesos de mejora continua en el tiempo, todos basados en las 5S..................................................................167 Ilustración 67 - Significado y acciones de cada una de las 5S.........................................................................................................................167 Ilustración 68 - Objetivos y propósitos de las 5S. .............................................................................................................................................168 Ilustración 69 - Desarrollo del mejoramiento continuo en mantenimiento.....................................................................................................170 Ilustración 70 - Elementos, sistema y conceptos básicos del Vital Signs Performance de Hronec. ..............................................................172 Ilustración 71 - Gráfico y Diagrama de Pareto. ...............................................................................................................................................174 Ilustración 72 - Diagrama causa-e fecto de Ishikawa. ...................................................................................................................................... 175 Ilustración 73 - Histograma de tiempos de no funcionalidad. .........................................................................................................................176 Ilustración 74 - Distribución normal con sus parámetros ! , " y su probabilidad.........................................................................................177 Ilustración 75 - Gráfica de control de proceso. ................................................................................................................................................179 Ilustración 76 - Tipos de gráficos de control de procesos de mantenimiento. ...............................................................................................180 Ilustración 77 - Tab la de distribución normal para probabilidades y Z .........................................................................................................182 Ilustración 78 - Aplicabilidad de FMECA y RCM según falla y causa ........................................................................................................... 186 Ilustración 79 - Diferencia entre RCM y FMECA, con relación a parámetros que usan. .............................................................................186 Ilustración 80 - Fallas crónicas frente a Fallas Esporádicas. ........................................................................................................................187 Ilustración 81 - Modos de Fallas y sus lazos.....................................................................................................................................................187 Ilustración 82 - Condiciones estándares en fallas............................................................................................................................................. 188 Ilustración 83 - Proceso de Análisis de Fallas ..................................................................................................................................................188 Ilustración 84 - Método de análisis de fallas, formato de registro. .................................................................................................................191 Ilustración 85 - Identificación de los roles en los grupos caza-fallas, mediante sombreros..........................................................................192 Ilustración 86 - Actuaciones en el RCFA...........................................................................................................................................................193 Ilustración 87 - Árbol Lógico en el RCFA. ........................................................................................................................................................195 Ilustración 88 - Etapas de implantación del RCFA...........................................................................................................................................195 Ilustración 89 - Volumen de control del Sistema...............................................................................................................................................196 Ilustración 90 - Algunos componentes del Sistema. ..........................................................................................................................................197 Ilustración 91 - Algunos componentes de Unidades. ........................................................................................................................................198 Ilustración 92 - Características técnicas de algunos elementos, unidades o sistema.....................................................................................198 Ilustración 93 - Construcción literal de una función. .......................................................................................................................................199 Ilustración 94 - Funciones del sistema de bombeo. ..........................................................................................................................................200 Ilustración 95 - Fallas Funcionales y Modos de Fallas en Sistema de Bombeo. ............................................................................................ 202 Ilustración 96 - Tab las de los valores de criterios de Severidad, de Ocurrencia y Detección. .....................................................................203 Ilustración 97 - Calificación RPN, tareas y logística de realización en procedimiento FMECA..................................................................204 Ilustración 98 - Escala de Frecuencia - Riesgo - RPN .....................................................................................................................................205 Ilustración 99 - Clasificación de la Severidad de las Consecuencias..............................................................................................................205 Ilustración 100 - Matriz Modeladora del Riesgo. Relación Probabilidad / Consecuencia............................................................................205 Ilustración 101 - Volumen de riesgo en el procedimiento FMECA. ................................................................................................................206 Ilustración 102 - Factores que generan no funcionalidad o no disponibilidad en los equipos. ....................................................................207 Ilustración 103 - Datos reales - Inventarios - Clasificación A B C ................................................................................................................. 208 Ilustración 104 - Clasificación ABC Inventarios .............................................................................................................................................. 209 Ilustración 105 - Retiro de referencias e Inventario a mantener - ABC .......................................................................................................... 211 Ilustración 106 - Ciclo general de inventarios ..................................................................................................................................................212

Ilustración 107 - Cantidades óptimas a pedir en push.....................................................................................................................................214 Ilustración 108 - Parámetros relevantes en reposic ión pull.............................................................................................................................216 Ilustración 109 - Sistema Q en push con lead time cero...................................................................................................................................216 Ilustración 110 - Sistema Q en pull con lead time positivo. .............................................................................................................................217 Ilustración 111 - Sistema T o P en pull. ...........................................................................................................................................................217 Ilustración 112 - Sistema R-M (Mínimo-Máximo) en pull. ............................................................................................................................... 218 Ilustración 113 - Sistema T-R-M en pull. ...........................................................................................................................................................219 Ilustración 114 - Combinaciones posibles Q de demanda y Q de reposición. ................................................................................................219 Ilustración 115 - Cantidades óptimas a pedir en pull. ...................................................................................................................................... 220 Ilustración 116 - Causas de falta de acertividad en la subcontratación de mantenimiento y operación por parte de los directivos.........223 Ilustración 117 - Conceptos de arquitectura estratégica en servicios de mantenimiento. .............................................................................223 Ilustración 118 - Proceso decisional integral de tercerización bajo enfoque técnico internacional. ...........................................................224 Ilustración 119 - Áreas y tópicos que cubre y diagnostica el Flash Audit. .....................................................................................................225 Ilustración 120 - Resultados del Flash Audit.....................................................................................................................................................226 Ilustración 121 - Tabla de calificaciones de importancia relativa entre criterios J A. ..................................................................................227 Ilustración 122 - Condicionantes de importancia relativa en J A....................................................................................................................228 Ilustración 123 - Sistema de monitoreo y chequeo permanente con v ibraciones ...........................................................................................232 Ilustración 124 - Algunas características de diferentes instrumentos avanzados técnicos de mantenimiento .............................................235 Ilustración 125 - Comparación de tres instrumentos avanzados específicos técnicos de técnicas de control..............................................236 Ilustración 126 - Clasificación real o mental de los niveles de mantenimiento..............................................................................................237 Ilustración 127 - Reglas y relaciones cíclicas entre los elementos de mantenimiento para las acciones. ....................................................238 Ilustración 128 - Algunos aspectos relevantes de las tareas o acciones preventivas. ....................................................................................240 Ilustración 129 - Situaciones de las acciones preventivas................................................................................................................................241 Ilustración 130 - Situaciones de las acciones predictivas. ...............................................................................................................................242 Ilustración 131 - Aplicación de acciones y tácticas acorde a los valores CMD y eta que se tengan. ......................................................... 244 Ilustración 132 - Plan maestro para la aplicación de una táctica TPM en una empresa. .............................................................................246 Ilustración 133 - Beneficios del manten imiento centrado en confiabilidad ....................................................................................................248 Ilustración 134 - Algunas de las normas que gobiernan el RCM, son: ...........................................................................................................249 Ilustración 135 - Etapas de aplicación del RCM. .............................................................................................................................................249





Ecuaciones

Ecuación 1 - Relación de disponibilidad. ...........................................................................................................................................................48 Ecuación 2 - Disponibilidad Genérica AG. .................................... ........................................ ........................................ .................................... 49 Ecuación 3 - Disponibilidad Genérica con mantenimientos preventivos. .......................................................................................................49 Ecuación 4 - Equivalencias de UT con TBF y de DT con TTR. .......................................................................................................................49 Ecuación 5 - Disponibilidad Inherente o Intrínseca A I ...................... ......................................... ........................................ ............................. 50 Ecuación 6 - Disponibilidad Alcanzada A A. ........................................ ......................................... ........................................ ............................. 50 Ecuación 7 - Disponibilidad Operacional AO......................... ........................................ ......................................... ........................................ .. 54 Ecuación 8 - Disponibilidad Operacional Generalizada AGO. ...................................... ......................................... ........................................ .. 54 Ecuación 9 - Probabilidades de ocurrencia de un evento (de falla) y confiabilidad......................................................................................62 Ecuación 10 - Representación matemática de la función de mantenibilidad.................................................................................................... 69 Ecuación 11 - Método de estimación i-kaésimo para A I ................. ........................................ ........................................ .................................... 76 Ecuación 12 - Ecuación de la distribución binomial acumulada, para la estimación por Rango de Medianas puro. Tabla. ......................77 Ecuación 13 - Aproximación de Benard para e l Rango de Mediana................................................................................................................. 79 Ecuación 14 - Método de estimación Kaplan-Meier para A I . ................................... ........................................ ........................................ ......... 80 Ecuación 15 - Método de estimación Kaplan-Meier Modificado para A I . ................................... ........................................ ............................. 80 Ecuación 16 - Cálculos del Incremento y Número de Orden, en métodos de estimación de datos censurados ............................................. 84 Ecuación 17 - Análisis de tasa de fallas, función de confiabilidad, función de densidad y función acumulada en Weibull .........................88 Ecuación 18 - Ecuaciones de Weibull para alinear los datos y usar el papel de esta distribución.................................................................93 Ecuación 19 - Análisis de mínimos cuadrados.................................................................................................................................................... 98 Ecuación 20 - Definición matemática de la pendiente y del intercepto de la recta alineada estimada. .........................................................98 Ecuación 21 - Ajuste de la recta alineada. ..........................................................................................................................................................99 Ecuación 22 - Error estándar del estimado de la rec ta alineada. .....................................................................................................................99 Ecuación 23 - Coeficiente de determinación muestral r 2 de la recta alineada. ................................................................................................99 Ecuación 24 - Coeficiente de determinación muestral r 2 ajustado de la recta alineada.................................................................................. 99 Ecuación 25 - Definición matemática del coeficiente de correlación múltiple ...............................................................................................100 Ecuación 26 - Transformación en Weibull para los valores Y y X. ................................................................................................................. 100 Ecuación 27 - MTBF Weibull. ...........................................................................................................................................................................101 Ecuación 28 - MTTR Weibull............................................................................................................................................................................. 101 Ecuación 29 - Transformación en Normal para los valores Y y X...................................................................................................................104 Ecuación 30 - MTBF Normal.............................................................................................................................................................................104 Ecuación 31 - MTTR Normal. ............................................................................................................................................................................104 Ecuación 32 - Funciones de densidad de probabilidad de fallas y de Tasa de Fallas en Normal. ...............................................................104 Ecuación 33 - Transformación en LogNormal para los valores Y y X. ...........................................................................................................107 Ecuación 34 - MTBF LogNormal. .....................................................................................................................................................................108 Ecuación 35 - MTTR LogNormal. .....................................................................................................................................................................108 Ecuación 36 - Funciones de densidad de probabilidad de fallas y de Tasa de Fallas en Log Normal. ........................................................108 Ecuación 37 - Función de densidad en Distribución Exponencial. ................................................................................................................. 112 Ecuación 38 - Distribución Gamma ................................................................................................................................................................... 113 Ecuación 39 - Función de máxima verosimilitud. ............................................................................................................................................. 116 Ecuación 40 - Función de distribución acumulada empírica K-S....................................................................................................................117 Ecuación 41 - Estadístico de la prueba K-S ......................................................................................................................................................117 Ecuación 42 - Hipótesis de distribución acumulada empírica A-D ................................................................................................................. 118 Ecuación 43 – Estadístico de la prueba empírica A-D .....................................................................................................................................118 Ecuación 44 - Valores críticos modificados en Anderson-Darling ..................................................................................................................119 Ecuación 45 - Hipótesis de distribución acumulada empírica Ji2................................... ......................................... ........................................ 119 Ecuación 46 - Estadístico para la prueba Chi cuadrado Ji2. .................................... ........................................ ........................................ ....... 119 Ecuación 47 - Cálculo de la frecuencia esperada en Ji2.................................................. ......................................... ........................................ 119 Ecuación 48 - Confiabilidad de un sistema en serie. ........................................................................................................................................121 Ecuación 49 - Confiabilidad de un sistema de estructura en paralelo con redundancia activa....................................................................122 Ecuación 50 - Distribución Hastings. ................................................................................................................................................................148 Ecuación 51 - Función de densidad de Hjorth. .................................................................................................................................................149 Ecuación 52 - Cantidad de Servicios, SP Servicios Promedio y Productividad de Servicios .para entidades de servicios demantenimiento ................. ........................................ ........................................ ........................................ ......................................... .................... 156

Ecuación 53 - Punto idea l donde Servicios Promedios sea similar a Productividad.....................................................................................157 Ecuación 54 - Punto óptimo de gestión de mantenimiento instrumental para dos Factores Productivos FP 1 y FP 2..............................159 Ecuación 55 - Punto óptimo de gestión de mantenimiento instrumental para dos Factores Productivos FP 1 y FP 2..............................159 Ecuación 56 - Estandarización en distribución normal, mediante la transformación de una variable aleatoria x en:...............................177 Ecuación 57 - Límites para gráficos de control de procesos de mantenimiento.............................................................................................179

Ecuación 58 - Fórmulas para determinar el tamaño muestral en medias de proporciones o valores. .........................................................180 Ecuación 59 - Cálculo del RPN. .........................................................................................................................................................................201 Ecuación 60 - Estimación de la Severidad......................................................................................................................................................... 202 Ecuación 61 - Fórmulas de A, Y y X para Clasificación A B C de Inventarios. .............................................................................................208 Ecuación 62 - Cantidad óptima a pedir, con el mínimo costo para reponer inventarios...............................................................................215 Ecuación 63 - Pedido óptimo con reposición no inmediata. ............................................................................................................................217 Ecuación 64 - Estimación del nivel máximo M de inventarios en R M de pull. ..............................................................................................218 Ecuación 65 - Estimadores de cantidades únicas especiales en pull...............................................................................................................220 Ecuación 66 - Táctica hacia resultados.............................................................................................................................................................256 Ecuación 67 - Estimación del costo por fallas ..................................................................................................................................................261 Ecuación 68 - Efectividad y LCC en mantenimiento.........................................................................................................................................265



Prog ramas Info rmático s y So ftwares en el CD 2 .

Aplicación de RCFA

Ejemplos de análisis de fallas.

Formato para procedimiento FMECA

Hojas de tabulación y evaluación Procedimiento FMECA

Lecturas RCFA Lecturas Inventarios

Lecturas sobre costos

Lecturas preventivas

Lecturas Predictivas

Lecturas proactivas

Lecturas y programas LCC

Lecturas Subcontratación

Material 5S

Fundamentos de TPM

Película RCM

Vídeo 5S & TPM

Fundamentos del RCM

Programa Auditoría Integral Flash Audit

Programa Auditoría Jerárquica Analítica

Sistemas visuales TPM

Programa CMD integral.

Programa Gestión de Inventarios Push

Programa Gestión de Inventarios Pull

Clasificación ABC Inventarios

Programa para Determinación del tamaño muestral para determinar medias.

Programa para Distribución Normal Z y Probabilidad

Programa para cálculos LCC

Programa para estimar distribución Gamma

Bases de datos de fallas, modos, valores CMD de diversos equipos

Programa para estimar por Método de Máxima Verosimilitud MLE

2 CD - Disco compacto adjunto en el original del libro, que contiene información en medio electrónico.



0 - P ró l ogo 13

0 Prólogo

El libro se fundamenta en un nuevo enfoque sistémico kantiano que permite entender, manejar y controlar unsistema de mantenimiento y producción, bajo los más modernos y rigurosos conceptos científicos y prácticosencontrados a través de muchos años de experiencia y estudio del autor, en varios continentes.

La metodología de desarrollo está organizada de una forma lógica y coherente a la luz del enfoque sistémico.Está diseñado de tal manera que todos los conceptos tienen aplicaciones fáciles de entender y realizar enaplicaciones empresariales reales.

La estructura del libro se desarrolla en dos partes:

La primera es de fundamentación, niveles, conceptos reglas entre los elementos fundamentalesde mantenimiento; esto incluye los capítulos 1 al 6.

La segunda parte consta de los cuatro niveles de mantenimiento, así:

o Nivel instrumental, del capítulo 5 al 8.o Niveles operacional, táctico y estratégico en el capítulo 9.

Esto prólogo aún está pendiente de escritura.





1 - I n t r odu c ción - Evo l uc i ón de M an t en i m i en t o y P r oduc c ión 15

1 I ntroducción - Evolución de Mantenimiento y Producción.

Las empresas generadoras de bienes y/o servicios que utilizan instalaciones, edificios, máquinas, equipos,herramientas, utensilios, dispositivos, etc. para lograr su objetivo social necesitan que estos activos semantengan en un estado de funcionamiento, confiabilidad, mantenibilidad y disponibilidad adecuados a susnecesidades, al procurar que su vida útil sea la máxima posible al mínimo costo; lo que se logra a través delmantenimiento, el cual actúa como una entidad de servicio a la producción. La forma de maximizar la

eficacia, la eficiencia, la efectividad y la productividad3

de los activos, es mediante el conocimiento yaplicación de las leyes que gobiernan la relación entre producción y mantenimiento.

A lo largo del tiempo se dan diferentes definiciones y conceptos sobre mantenimiento, se presentan yconfrontan algunas de ellas en esta introducción, con el fin de entender correctamente el verdadero sentido yfinalidad del mantenimiento, para mostrar las evoluciones que existen y los objetivos que para cada momentode la historia reciente tiene el área en estudio.

Los diferentes autores presentan cada una de las definiciones acordes a su momento y espacio vivido, peroexisten entre ellas elementos comunes y diferenciadores que aclaran al lector lo que mantenimiento debe serdentro de una empresa que produce bienes tangibles o servicios.

El mantenimiento, al ser una entidad de apoyo a producción juega un rol diferente al que se ha queridointerpretar, ya que básicamente al ser una entidad de servicio, su estructura es muy diferente a las de lasunidades operativas que generan bienes o servicios; por lo cual sus características son de apoyo y como taldebe manejarse con un enfoque logístico.

Los objetivos de mantenimiento sirven de apoyo logístico para que otras áreas de empresariales puedancumplir su función de producción de bienes o servicios.

La complejidad empresarial de hoy en día, el gran desarrollo tecnológico involucrado en los equipos de producción y en edificios e instalaciones de prestación de servicio; hacen que el mantenimiento se debaestudiar y aplicar con mayor contenido científico, rigurosidad analítica y profundidad, si se desea que alcancesu objetivo principal bajo las condiciones actuales y futuras de sus clientes.

Los conceptos, las aplicaciones, las experiencias, el conocimiento empresarial e industrial, la trayectoria enconsultoría y asesoría empresarial, las mejores prácticas internacionales, el desarrollo científico, las

investigaciones empíricas y analíticas y, los demás aportes que hace el autor en este libro son de amplia y útilaplicabilidad a empresas industriales, hospitales, entidades bancarias, cines, acueductos, compañías degeneración y transmisión eléctrica, entidades que producen y procesen alimentos, supermercados, minerías,clínicas, organismos militares, sociedades transportadoras (aire, tierra o mar), telefónicas, entidades detelecomunicaciones y, en general a todas aquellas organizaciones que produzcan bienes materiales y enespecial a las generadoras de servicios y de apoyo a la comunidad. Básicamente se pretende llegar a los tressectores de la economía: primario o cercano a la naturaleza, al secundario o de manufactura y al sectorterciario o de servicios.

Es muy grande el esfuerzo que el autor ha colocado para que este libro sea de fácil entendimiento yaplicación, al procurar que su contenido permita el mejoramiento de las empresas de servicios o bienes dondese apliquen sus conceptos y ejercicios.

1.1 Evolución del mantenimiento.La principal función de mantenimiento es sostener la funcionalidad de los equipos y el buen estado de lasmáquinas a través del tiempo, bajo esta premisa se puede entender la evolución del área de mantenimiento através de las distintas épocas acorde a las necesidades de sus clientes; que son todas aquellas dependencias y/o

3 Productividad, entendida como la capacidad de generar mayor cantidad de bienes y/o servicios con los mismos factores productivos, o produciendo lo mismo con menor cantidad de recursos productivos.






Las fallas imprevistas se convierten en el mayor problema del área de producción, pues impiden el desarrollonormal de su actividad, como consecuencia de esto sucede la aparición de la etapa II de mantenimiento,donde el objetivo principal es solucionar las paradas repentinas de los equipos, por lo cual mantenimientoempieza a desarrollar acciones de prevención o predicción de fallas, en esta fase empiezan a utilizarsetécnicas y metodologías propias de las acciones planeadas de mantenimiento, la empresa adquiere elconocimiento y la destreza para diferenciar las acciones propias de mantenimiento antes y después de la falla;se inicia la utilización de técnicas y tecnologías propias de la prevención y predicción, tales como: rutinas de

inspecciones, planes preventivos, mediciones técnicas, valoración de condición de estado de los equipos,ensayos no destructivos, registro de datos técnicos, monitoreo de equipos, reposición de elementos antes deque entren en estado de falla, control de la vida útil de los elementos, medición de la funcionalidad de losdispositivos, ajustes de función antes de la falla y, nace el control operativo de equipos y de sus elementos. Laetapa permite la distinción entre las acciones correctivas, modificativas (rediseño) (RAMOS@7,2000)(EMI@,2000), preventivas (IDHAMMAR@,1999) (Idhammar,1997a,52-55) (Patton,1995) y predictivas(LATINOC@,1996) (LATINOR@,1999a) (1999b8) (Mora,1990) (Navarro y otros,1997,35); siendo las dos

primeras posteriores a la falla y las últimas, previas al estado de infuncionalidad del equipo.

En esta etapa II se identifican los equipos, se determinan las tareas para las intervenciones programadas(instrucción de mantenimiento), se definen las recomendaciones de seguridad, se establecen los planes demantenimiento (programa maestro), se delimitan y se generan las OT9 programadas y no programadas, sedecide y se implementan los mecanismos de manejo y recolección de datos de una forma sencilla, completa y

eficiente, que posteriormente se convierten en el sistema de información. También en esta fase se relacionanlos equipos con los respectivos repuestos específicos y genéricos, a la vez que se concretan los parámetros desubcontratación y administración de proveedores.

La fase II también evalúa la conveniencia de implementar las técnicas de predicción por análisis de síntomasy por evaluación estadística, de acuerdo con la importancia y características de cada equipo en el proceso.Para cada equipo fundamental de proceso se definen las acciones de mantenimiento más adecuadas y

prioritarias, se preparan las rutas para recolectar datos (o mediciones), se identifican las máquinas a las que sele toman datos (con software propio o comercial), se fundamenta el sistema de gestión para recibir estasinformaciones y generar las OT apropiadas al proceso productivo.

Ilustración 2 - Acciones posibles de realizar antes o después de la falla (etapas I y/o II) .

iempo

11 665522 4433 ........................……………………. n. n ………… per per í í odosodos…………....

Tiempo kTiempo k …… en queen queaparece la falla potencialaparece la falla potencial

o real, conocida por lao real, conocida por laexperiencia o elexperiencia o el

conocimientoconocimiento

Acciones planeadas antes de la falla:Acciones planeadas antes de la falla:

preventivas o predictivaspreventivas o predictivas

kk

Acciones imprevistas despuAcciones imprevistas despuéés de la falla:s de la falla:

correctivas o modificativascorrectivas o modificativas

Tiempo kTiempo k …….. en que aparece.. en que aparecela falla potencial o real,la falla potencial o real,conocida por la experiencia oconocida por la experiencia o

el conocimientoel conocimiento

7 @ el símbolo de arroba se usa en este libro para denotar que la fuente es tomada de Internet y se clasifica en forma detallada en la Bibliografía de Internet (véase sección 10.2) .8 Cuando solo aparece un paréntesis se refiere al mismo autor anterior con diferente año de obra o se refiere a la misma obra pero endiferente página.9 OT Órdenes de Trabajo, es importante resaltar que en este nivel o etapa de desarrollo se reciben órdenes de producción haciamantenimiento lo cual pone en evidencia el grado de dependencia del segundo con el primero.




1.1.2 Enfoque hacia la organización táctica de mantenimiento, etapa III.

Una vez las empresas han alcanzado la madurez para el manejo real y conceptual de las acciones posibles demantenimiento, empiezan a adoptar una estructura para el desarrollo secuencial, lógico y organizado delconjunto de acciones de mantenimiento que aplican; con el fin de gestar y operar el mantenimiento bajo unsistema organizado al adoptar en esta fase III una táctica10 de mantenimiento, se destacan entre ellas: TPM 11 (especialmente enfocada a mejorar la productividad12) (ROBERTS@,1999) (JTG@,1997), RCM 13 (Parra,1999,1) (Smith,1992) (Moubray,1992), combinado14 (MOORE@,2001) (Geraghty,1996,231)

(Mora,1999,p13s4), Proactivo (TRUJILLO@,1999a) (TRUJILLO@,1999b) (Oiltech Analysis,1995,361-362)(Pirret,1999,37) (DIAGNETICS@,1998), Reactivo (IDHAMMAR@,1999) (Idhammar,1997b)(Mora,1999,p13s1), WCM15 (HIATT,1999), mantenimiento centrado en el riesgo (Tavares,1999,194-202),centrado en objetivos o resultados (WILLIAMSON@,2005), RCM Scorecard16, etc., en orden secuencial ehistórico. Es importante aclarar que no todas las empresas evolucionan históricamente al pasar por cada unade las tácticas en forma secuencial, simplemente adoptan una propia que reúne las mejores prácticas de variasde ellas, para recalcar que el TPM es la más básica de todas.

Lo importante en esta fase III para producción es maximizar la explotación y la combinación de sus factores productivos, en tanto que mantenimiento se constituye como una unidad independiente de producción, dadoque es normal que en las anteriores fases I y II aún depende del área operativa, al referirse en cuanto a nivel

jerárquico.

1.1.3 Enfoque integral logístico de creación de una estrategia de mantenimiento, etapa IV.

La etapa IV se alcanza cuando las empresas desarrollan con suficiencia los niveles anteriores, en esta fase seinteresan por medir resultados y pretenden saber qué tan bien hacen las cosas, es por eso que empiezan aestablecer sistemas de costeo propios de mantenimiento como el LCC 17 , implementan el registro histórico defallas y reparaciones, se establecen sistemas de medición18 bajo parámetros propios o internacionales,empiezan a interpretar y a utilizar la curva de Davies (o de la bañera) (Kelly y otro,1998,40)(Forcadas,1983,41) al involucrar sus deducciones en las labores propias de mantenimiento (Ávila,1991,85-97), se comparan con otras empresas similares o diferentes para establecer el nivel de éxito logrado tanto enoperación como en mantenimiento y, en general procuran controlar todas las acciones realizadas. En estenivel el área de producción pretende mejorar su competitividad y su mantenimiento, por lo cual establece lasestrategias por medio de las cuales puede llegar a controlar en forma integral y específica todas lasactividades, los elementos, las acciones, la táctica y todos los quehaceres de mantenimiento, consolidando deesta manera la función de mantener. En esta etapa IV el resultado de aplicar el conjunto de gestiones yacciones de las etapas anteriores de una forma logística (Ballou,2004,1-32) (Ballou,1991) (Árbones,1999,5-

24) conduce a la terotecnología también conocida como mantenimiento integral logístico.

10 Se define como conjunto de reglas para utilizar tropas en combate (Grijalbo Mondadori,1998,1590), la Real Academia Española de lalengua la define como un método para ejecutar y conseguir algo, o la describe también como el arte que enseña a poner en orden lascosas (RAE@,2005), llevado al argot de mantenimiento es el conjunto de reglas para desarrollar las actividades inherentes almantenimiento de empresas de servicios y/o de procesos industriales, operando bajo un sistema lógico, ordenado y organizado.11 TPM Total Productive Maintenance – TPM Mantenimiento Productivo Total12 La gestión del TPM se ubica mucho al interior de las organizaciones, basándose en su definición de productividad – Productividad :té rmino que se refiere al cociente entre la producción y los factores (la producción total dividida por la cantidad de trabajo es la

productividad del trabajo, la cual aumenta con mejoras tecnológicas, con incremento de la calidad del trabajo o con el crecimiento de laintensificación del capital) (Samuelson y otro,1996,423) (670). En términos de los resultados económicos de un país a largo plazo, seestablecen dos determinantes: la inversión para acelerar el crecimiento y el ritmo de avance tecnológico; el índice preciso del cambiotecnológico es la productividad total de los factores, que mide la producción total por unidad de todos los factores (770). Rendimiento deuna actividad productiva, expresada en cantidad de producción obtenida por unidad de factor (Grijalbo Mondadori,1998,1380).13 RCM; Reliability Centered Maintenance, en castellano Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad MCC.14 Combinado, se le denomina a la utilización conjunta de las mejores prácticas de TPM y RCM, utilizadas en forma simultánea.15 WCM World Class Maintenance – Mantenimiento de Clase Mundial, muy recomendada para empresas que exportan una parte

significativa de sus bienes o servicios.16 RCM Scorecard - Jack Nicolas Jr,. construye un sistema de mantenimiento centrado en confiabilidad a partir de los tableros de mandode control Balanced Scorecard de Kaplan y Norton, basado en los trabajos originales de RCM de Nowlan y Heap, de RCM SAE JA1011 y 1012 y de los trabajos de Mac Smith, con la colaboración de Doug Plucknette, con el fin de poder medir resultados de estatáctica (RCM)(RCM Scorecard Blit@,,2005)(RCM Scorecard@,2005).17 LCC Life Cycle Cost o Costo Económico del Ciclo de Vida integral.18 CMD Confiabilidad – Mantenibilidad – Disponibilidad; en inglés RAM Reliability Availability Maintainability que corresponden enorden a Confiabilidad Disponibilidad Mantenibilidad.




La terotecnología se apoya en varias ciencias y en diversas áreas del conocimiento como: la logística, laadministración, las finanzas, las necesidades, los deseos y los requerimientos del usuario, la ingeniería, lascaracterísticas del diseño, los costos de fabricación y sostenimiento19 de equipos, los ciclos de vida de losequipos y de la tecnología, la construcción, etc.; en especial utiliza la logística, la ingeniería de fábricas y lagestión de tecnología (Dounce,1998,135), a partir de que la competitividad se sustituye como parámetro

primordial en los negocios por la innovación tecnológica (Etapa V) (PETERSON@,1999) (Rey,1998,137)(Mora,1999,p15-16s4) (Dounce,1998,135-136) (Kelly y otro,1998,1-7) (Husband,1976) (Rey,1998,138-141)(Darnell y otro,1975,1-20)

En este nivel IV se involucran los directivos y todas las demás áreas corporativas de la empresa en un soloobjetivo para obtener la mayor eficiencia productiva y la máxima reducción de costos. En este sistema seestablecen metas alcanzables a todas las áreas involucradas, además de detectar las necesidades reales dedesarrollo de personal y capacitación con el fin de que los miembros del área de mantenimiento alcancenniveles adecuados de calificación para aplicar nuevas tecnologías en procesos de gestión.

Históricamente se demuestra que las empresas después de alcanzar el nivel IV, regresan a las fases anteriores para profundizar en algún tópico especial de cualquiera de los primeros tres niveles.

1.1.4 Enfoque hacia las habilidades y competencias de mantenimiento, etapa V.

La etapa V se caracteriza por procurar el desarrollo de habilidades y competencias (cord competences20 ) entodo su personal , también profundizan en alguna de las etapas anteriores, en este nivel se consolidan las

realizaciones de FMECA21

, RCFA22

y RPN 23

(BABYLON@,2005) y, en general la empresa se fortalece en eldesarrollo de habilidades y competencias en todos o en algunos de los tópicos iniciados en las etapasanteriores. En esta etapa V se logra la consolidación del sistema de información de mantenimiento y

producción. Es probable también que se implemente una estrategia de mantenimiento integral basada en procesos, donde se analizan las actividades, los procesos y el macro-proceso de mantenimiento, mediante laimplementación de índices e indicadores sobre la calidad, el tiempo y los costos de cada acción demantenimiento, al identificar el cliente y el demandante de cada tarea, a la vez que se deben medir todos los

parámetros de proceso; ya sea por el método de Vital Signs - Performance (Signos Vitales del Quantum Performance) (Hronec,1995) donde se establece un control total, detallado e interrelacionado del sistema demantenimiento en tiempo real, con participación de todos los empleados y trabajadores de la empresa (Bitar yotros,2000 a 2003) o últimamente se trabaja también con Balanced ScoreCard 24 (Cuadros y Tableros deControl) (Kaplan y otro,1997) aplicado a mantenimiento ( RCM Scorecard@,2005) bajo direccionamientoestratégico (Steiner, 1985,13-19). Durante la etapa V también se propende la utilización de la teoría de

restricciones TOC y de los costos basados en actividad ABC (Tavares,1999) en este nivel de desarrollo.Por otro lado, producción implementa técnicas y tecnologías de punta como lean production o producciónajustada a la demanda, manejo de inventarios, ABC de inventarios, sistemas de control, justo a tiempo, APC25,CPFR 26, pronósticos de demanda, business forecasting 27 , sistema de simulación, MRPII, etc. (Sherwin yotro,1995,15) y todas aquellas mejores prácticas que aumenten la productividad, la rentabilidad, lacompetitividad, la utilización de innovación tecnológica; todo con base en una producción ajustada a lademanda requerida.

19 Término equivalente a mantenimiento.20 Cord Competences – Habilidades y Competencias.21 FMECA Failure Mode, Effects Causes and Criticality Analysis – Análisis de los Modos, los Efectos, las Causas y las Criticidades delas Fallas.22 RCFA Root Cause Failure Analysis – Análisis de la Causa Raíz de las Fallas.23 RPN Risk Priority Nunmber – Número de Riesgo Prioritario.24 El método de Signos Vitales inicia desde la base operativa y asciende a los niveles más altos de la organización trabajando bajo elmétodo de planeación estratégica, mientras que el de Tableros de Control trabaja los niveles superiores de la organización bajo unenfoque de dirección estratégica. En los procesos de direccionamiento estratégico sólo participan Funcionarios de la Alta Dirección dela empresa (Steiner, 1985,67) y en los de planeación estratégica toda la organización con sus nexos externos.25 APC Administración Por Categorías, metodología integral de clientes proveedores y productores.26 CPFR Collaborative Planning Forecasting and Replanishement (CPFR-IAC,2003), es un proceso colaborativo de todos los actores dela cadena productiva y de servicios, que pronostican, planean y se reabastecen en forma integral y mancomunada bajo un proceso deadministración conjunta.27 Business forecasting, su traducción es aproximadamente la planeación comercial basada en pronósticos de demanda.




En este momento evolutivo y transcurridos los tiempos anteriores, las empresas han alcanzado tal grado deconocimiento, experiencia, desarrollo de tecnologías propias y dominio de modernas técnicas demantenimiento y producción; que empiezan estas dos áreas a trabajar en forma conjunta y alineada porencima de cualquier obstáculo propio, en aras de optimizar el bien común que las relaciona, la máquina (oaparato productivo) al dejar de mirarla como un pasivo que hay que utilizar para producir y mantenerlo paraque se pueda utilizar, a entenderlo como un activo que genera ingresos para la organización.

1.1.5 Enfoque hacia la gestión de activos, etapa VI.

Se puede afirmar que cuando la organización desarrolla y alcanza una metodología capaz de integrar todos ycada uno de los niveles anteriores se alcanza la etapa VI, definida como gestión de activos, la cual permiteintegrar todo el conocimiento y las mejores prácticas aprendidas, con el fin de manejar con flexibilidad yéxito sus activos (parque industrial, equipos, etc.).

1.1.5.1 Activos y Pasivos

La diferencia entre activo y pasivo es que conceptualmente el primero de ellos se asocia a la producción deriqueza, mientras que el segundo implica se refiere a inversión o gasto (Kiyosaki y otro,2000). Bajo esta

premisa se influye el mantenimiento en cuanto a la forma de visualizar la utilización de los activos. Seentiende el ingreso como el flujo nominal producto de una actividad o comercialización de bien o servicio querecibe una empresa o familia; mientras que el gasto es lo que una institución, familia u objeto requiere paraser mantenido.

La transformación empresarial para alcanzar el nivel de gestión de activos requiere entre otras, que todas lasacciones del mantenimiento y producción generen aumento de la capacidad de producción y de su demanda;al tratar de conquistar cada día más el mercado potencial, de lo contrario aún se está en una actitud pasiva,opuesta a la presentada en este numeral, que incurre nuevamente en gastos en el manejo de sus equipos.

La evolución hacia la etapa VI de gestión de activos presenta diferentes y diversas formas de ser alcanzada,entre las más relevantes, sobresalen: la inversión en I&D28 procurando disminuir los tiempos de reparación ylos de mantenimientos planeados, los cuales se manifiestan con una reducción tangible de los tiempos queimpiden la funcionalidad de los equipos, como DT 29.o MTTR30, MTBM , MTBM C , MTBM P y M 31, M ´32 (véase el significado de cada sigla en la Ilustración 26) lo que a su vez redunda en: costos más bajos, menorrequerimiento de capital de trabajo, ésto se realiza bajo el enfoque de rediseño de procesos al estudiar enforma detallada las acciones de mantenimiento o mediante el análisis de los trabajos de mantenimiento(Mora,1990b), ya sea mediante la evaluación estadística de la información o al desarrollar conocimiento

científico para mejorar las actividades de reparación o intervención de mantenimiento; la mejora de losíndices CMD mediante proyectos, en especial todos aquellos que conduzcan al aumento de la disponibilidad yal aumento de tiempo operacional sin fallas o sin reparaciones, medido a través de los índices CMD, UT 33,

MTBF (Tiempo Medio Entre Fallas) y en fin todos aquellos que propendan el aumento de la confiabilidad(probabilidad de que los equipos operen el mayor tiempo posible sin fallas o reparaciones) (Ávila,1991,85-97).

Se puede contribuir con el aumento de la mejora de la confiabilidad mediante el incremento de la demanda ydel mercado real y potencial con el fin de aumentar el UT (Tiempo útil de funcionamiento al requerir más

producción, o mediante la utilización del Ready Time (Tiempo en que la máquina está disponible pero no produce, o cuando está buena pero apagada)), con lo cual se acrecienta la disponibilidad (se debe recordar quela disponibilidad es el resultado de un cálculo numérico que se obtiene a partir de la confiabilidad y de la

28 I&D Investigación y Desarrollo en Ingeniería.29 DT Down Time, es el tiempo en que el equipo dura detenido y coincide con el tiempo de reparación, este término se usa cuando la

Disponibilidad utilizada para el cálculo CMD (Confiabilidad Mantenibilidad Disponibilidad) es la genérica = UT / (DT + UT), siendoUT Up Time o Tiempo Útil.30 MTTR Mean Time To Repair - Tiempo Medio entre Reparaciones, este concepto se usa cunado la Disponibilidad utilizada es la

Inherente donde D I= MTBF / ( MTBF + MTTR), donde MTBF es el tiempo medio entre fallas – MTBF – Mean Time Between Failures31 MTBM, Mean Time Between Maintenances, y M , estos conceptos se usan cuando se utiliza para el cálculo CMD la Disponibilidad

Alcanzada, la cual tiene en cuenta el tiempo de los mantenimientos planeados y los tiempos de las reparaciones con MTTR..32 MTBM, Mean Time Between Maintenances ,y M ´, estos conceptos se usan cuando se utiliza para el cálculo CMD de la

Disponibilidad Operativa, la cual adic iona al MTTR los tiempos logísticos de Down Time LDT.33 UT Up Time o Tiempo Útil.




mantenibilidad, bajo estándares internacionales (más adelante se amplia el tratamiento de las diferentesdisponibilidades: genérica, inherente, alcanzada, operativa y operativa generalizada)); al eliminar inversionesen procesos que no son estratégicos y que no generen utilidades que compensen la inversión de capital, almejorar la gestión de inventarios y el manejo de repuestos e insumos para mantenimiento y producción; comola preservación de los mismos; los procedimientos de adquisición como de manejo de proveedores, entregasoportunas de materiales y tiempos de servicio.

En síntesis se mejora la disponibilidad, mediante la eliminación de fallas, o a través de la reducción de los

tiempos de reparación y mantenimientos planeados, como también al eliminar o disminuir los tiemposlogísticos requeridos para mantenimiento y/o producción.

1.1.5.2 De gestión de pasivos a gestión de activos.

Entre los diferentes hechos que han permitido la orientación de las empresas hacia la gestión de activos,aparecen como relevantes:

Los inicios se marcan por acciones de mantenimiento de tipo correctivo que generan gastos y actúan de forma pasiva; posteriormente se pasa a evitar fallas y paradas imprevistas en los equipos mediante acciones de tipo preventivo, gobernadas básicamente por períodos de tiempo para los recambios, las reposiciones o cambio derepuestos, o en su defecto por el número de productos generados o por algún indicador del volumen deobjetos producidos; criterios con los cuales se determina una parada general de la máquina donde se realizauna inspección general y se desarrollan diferentes actividades como: limpieza, ajustes y reparaciones, todo

ésto se realiza en aquella época a partir de la experiencia y de las recomendaciones de los fabricantes.

A mediados del siglo pasado empiezan a aparecer otras formas de organización del mantenimiento, dondesimplemente no solo importaba la acción propia del mantenimiento, sino la estructura organizacional parahacerlo, aparecen las tácticas de mantenimiento productivo, el centrado en la confiabilidad y otras donde loimportante es la organización y la planeación. A nivel mundial, aparece el concepto de que mantenimiento yano depende de producción, sino que se establece como una unidad independiente, al dejar de ser undepartamento gestor de pasivos y generador de gastos.

La aparición del TPM , el cual integra el personal de producción hacia la actividad del mantenimiento, para procurar una mejor productividad; marca un hito en la aparición de tácticas, que luego evolucionan hacia el RCM , combinado, Proactivo, Reactivo, clase mundial, centrado en objetivos, y otras muchas que sedesarrollan en tiempos recientes hasta las últimas como el RCM Scorecard.

Ilustración 3 - Evolución del TPM en el tiempo.

Integración global con Táctica ProactivaTáctica de Clase Mundial

Táctica basada en competencias y habilidades esenciales.

Gestión basada en el procesoOptimización de recursos productivos para minimizar costosAseo integral en todas las instalaciones

Tácticas TPM & RCM combinadas

Planes de mantenimiento preventivo y/o predictivoParámetros de calidad en ingeniería de fábricas

Manejo del medio ambienteTPM expandido a toda la infraestructura interna y externa de la empresa

Entrenamiento, aprendizaje colectivo e individual

Eficiencia global en equiposMantenimiento propio

Establecimiento de misión, visión y objetivos de mantenimiento

EvoluciEvolucióón den deTPM y otrasTPM y otrasttáácticascticas

Tiempo actualTiempo actual19601960

Los japoneses integran los conceptos desarrollados anteriormente y los asocian a la necesidad de ocupar eltiempo ocioso del profesional de operación con actividades sencillas y bien definidas de mantenimiento, lo




que deja un tiempo disponible a los profesionales de mantenimiento para realizar tareas de análisis ydesarrollo de ingeniería de mantenimiento, que permiten revaluar proyectos de los equipos, instalaciones, asícomo los métodos y procesos adoptados. Uno de los grandes aportes del TPM , es que da las bases para eldesarrollo táctico de mantenimiento; es reconocida como la más antigua y básica de las tácticas demantenimiento, el TPM posee normas, con reglas y pilares bien definidos.

La terotecnología34

En 1976, M. Husband y Dennis Parkes de Inglaterra, desarrollan un concepto integrador que revoluciona la

gestión y la operación de mantenimiento, la terotecnología35, concepción que involucra los costos en la gestiónde mantenimiento bajo la orientación del LCC , el término denota la integración de todos los esfuerzos de lasetapas de fabricación, producción, explotación, mantenimiento y operación integral de los equipos, paraoptimizar los rendimientos mediante un excelente mantenimiento bajo un enfoque de costos (Husband,1976)(Rey,1997,137). Se puede explicar del documento de Parkes, que los índices de rendimientos son laconfiabilidad, la mantenibilidad, la disponibilidad y los costos asociados a mantenimiento.

La terotecnología (palabra proveniente de las raíces griegas: thero: cuidado; techno: técnica y logos: tratado36) plantea el cuidado integral de la tecnología y su propósito es plantear las bases y reglas para la creación de unmodelo de la gestión y operación de mantenimiento orientada por la técnica y la logística integral de losequipos (terotecnología).

Ilustración 4 - Relación entre TPM y Terotecnología.

Acciones antes de falla,Acciones antes de falla,planeada por interventores yplaneada por interventores y

disediseññadores; realizada por losadores; realizada por losmantenedoresmantenedores

ImplementaciImplementacióón total de la tn total de la tááctica TPMctica TPM

TerotecnologTerotecnologí í a: loga: logí í stica de las mstica de las mááquinas.quinas.

Conocida tambiConocida tambiéén como logn como logíística aplicada.stica aplicada.

Realizada por los constructores, contratistas, operadores,Realizada por los constructores, contratistas, operadores,mantenedores, analistas, ingenieros, administradores, etc. de lomantenedores, analistas, ingenieros, administradores, etc. de lossequipos en todo el ciclo de vida (equipos en todo el ciclo de vida (LCC LCC ).).

LogLogíísticasticaoperacional,operacional,incluyeincluyeprogramaciprogramacióón den dela produccila produccióón,n,insumos,insumos,mercadeo,mercadeo,ventas, compras,ventas, compras,materias primas,materias primas,etc.etc.

OtrasOtrasderivacionesderivacionesyyaplicacionesaplicacionesde lade laloglogíística,stica,como lacomo lamilitar,militar,pionera en elpionera en eláárea, etc.rea, etc.

LogLogíística empresarial, comercial e industrial global.stica empresarial, comercial e industrial global.

En el artículo Tomando decisiones en la administración del mantenimiento, los autores Pintelon y otro (1991) plantean que si bien la terotecnología se concibe en los años setenta como una decisión gubernamental de laGran Bretaña, estos conceptos no se han difundido en la industria a nivel mundial, debido a la pocadisponibilidad de metodologías prácticas para soportarlo (Geraerds,1989) . Aunque en los Estados Unidos seutiliza el concepto de ciclo de vida, éste se tiene en cuenta al inicio (Blanchard,1981) y en la evolución de laterotecnología, recientemente ha recobrado importancia, debido a las exigentes condiciones de competitividadrequeridas a las empresas y a las nuevas herramientas de información disponibles.

La terotecnología está relacionada con la especificación y el diseño para la confiabilidad y mantenibilidad de

equipos, maquinaria, edificios y estructuras; se asocia también: a la puesta en marcha de máquinas, almantenimiento, a las modificaciones, a las reformas, a las ampliaciones y al reemplazo de los equipos; asícomo a la retroalimentación de información sobre el diseño, desempeño y costos de maquinaria.

34 Por diseño los títulos de nivel 5, en este libro no llevan numeración y aparecen en la forma en que este está dispuesto.35 En inglés terotechnology.36 Tomado del diccionario informático Encarta. Rey Sacristán la traduce como “cuidar la tecnología”.




Esto significa que debe tenerse una visión global de la administración de los activos físicos, definiéndose deesta forma la terotecnología, como una de las bases más influyentes en la actual gestión de activos. Si lasinversiones en mantenimiento de un equipo, son anualmente un quince por ciento (15%) de su valor decompra, en siete años superan su costo inicial (White,1975). Las tendencias y perspectivas mundiales de lagestión de mantenimiento (Thorsteinsson y otros,1997) orientadas por la terotecnología, señalan a la norma

británica 3811, como el parámetro base y fundamental de la gestión de activos, a la vez que la definen a estanorma, como epicentro de la terotecnología.

Los ingleses definen en esta norma a mantenimiento como “la combinación de todas las técnicas y actividadesadministrativas asociadas, que intentan retener y conservar el estado original de los equipos en que fuerondiseñados y para lo cual se requieren”37, la tendencia es que mantenimiento llegue a adquirir la dimensión deuna estrategia corporativa de aplicación mundial, que permita sistemas justo a tiempo en producción, queconduzca a una manufactura ágil, que conlleve a alta confiabilidad en los equipos, que labore bajo el conceptode servicio al cliente, en los momentos oportunos con la mayor confiabilidad y otorgue precios de servicios demantenimiento competitivos (Mora,1998a). Cabe anotar que este párrafo y sus enunciados enmarcan laterotecnología como la estrategia marco y macro de mantenimiento, caracterizada en la etapa IV deldesarrollo que se muestra en las secciones anteriores.

La terotecnologia es una alternativa técnica capaz de combinar los medios financieros, estudios deconfiabilidad, evaluaciones técnico-económicas y métodos de gestión para obtener ciclos de vida de losequipos cada vez menos dispendiosos y costosos. Por ser un órgano que relaciona directamente a proveedores,

usuarios, diseñadores, oferentes y demandantes de insumos, parece lógico afirmar que la terotecnología escentro vital del mantenimiento.

A partir de 1980, con el desarrollo de los ordenadores38 personales, a costos reducidos y lenguajes sencillos,los órganos de mantenimiento pasan a desarrollar y usar sus propios programas, lo que elimina losinconvenientes de dependencia de disponibilidad humana y de equipos para atender sus prioridades de

procesamiento de información a través de un computador central institucional; además de las dificultades decomunicación en la transmisión de sus necesidades para el analista de sistemas, que no siempre estáfamiliarizado con el área de mantenimiento.

Para complementar esto surge una metodología inglesa para auditar el área de mantenimiento, la cual permiteevaluar de una forma integral y detallada casi todas los parámetros empresariales de mantenimiento; alevaluar diferentes tópicos de mantenimiento mediante aproximadamente seiscientas cincuenta (650)

preguntas que miden doce componentes básicos de mantenimiento, sus resultados se entregan en formanumérica y de radar; las personas que participan son funcionarios de mediano y alto rango de las áreas de

producción, mantenimiento y gerencia de planta.

El análisis y diagnóstico consiste en formar un grupo de trabajo interdisciplinario, que es asesorado o no porconsultores externos, para evaluar la situación actual de los distintos aspectos de la gestión de mantenimiento,es coordinado por el director de ingeniería de fábricas39 - IF, debe conformarse con representantes de todas lasáreas relacionadas con mantenimiento como: materiales, producción, suministros, compras, proyectos,finanzas, contabilidad, sistemas, inventarios, almacenes, desarrollo de personal, nómina, recursos humanos,investigación y desarrollo, sistemas, departamento jurídico de contratos, activos, etc., con reuniones

permanentes y periódicas donde se revisan las evaluaciones, metas, logros y reconsideraciones.

El mayor nivel de servicio exigido en la calidad de los bienes y servicios producidos, en la década de losochenta por parte de los consumidores ayuda al mejor posicionamiento de mantenimiento, tanto así que en

1993 este reconocimiento es aceptado en la norma ISO 9000 cuando se incluye la función mantenimiento enel proceso de certificación, al dar a mantenimiento el mismo nivel en la organización que el de operación(hecho ya identificado por ONU en 1995 (Tavares,1999,107)) en la búsqueda de optimizar la calidad, la

37 Norma 3811 de la asociación British Standard de 1984.38 Ordenador, también se usa el término computador, sobretodo en algunos países de América latina.39 IF – Ingeniería de Fábricas, término que se usa para denotar un área global de la empresa que incluye las divisiones demantenimiento, proyectos, producción, calidad y otras afines.




confiabilidad operacional, los costos de producción (o servicio), la oportunidad, la garantía de seguridad deltrabajo y de la preservación del medio ambiente.

Ilustración 5 - Programa Flash Audit inglés, para el análisis y diagnóstico de mantenimiento.

Company: Country:

StreetCity

Zip Code PO BoxState/ProvencePhone Fax

Name Function Degree Age Years with co.

Name Function Degree Age Years with co.

Date:

FLASH AUDIT

Part icipantes

Maintenance Manager

Address

1. Senior plant/factory management

2. Production

3. Maintenance

4.Show all sections

Ilustración 6 - Objetivos del mejoramiento del programa Flash Audit y áreas que cubre.

No. Concepto % Real G por mejorar % % Real M por mejorar % % Real P por mejorar % % Real T otal por mejorar %

1 Re lac ión en t re Man ten im ien to y Pro ducc ión (c l ien te de Mt to . ) 63.24% 36.76% 71.32% 28.68% 47.79% 52.21% 60.78% 39.22%2 Percepc ión de las je ra rquías sup er io res de Mt to . 70.16% 29.84% 69.35% 30.65% 53.23% 46.77% 64.25% 35.75%3 Percepc ión de l man ten im ien to 83.65% 16.35% 80.77% 19.23% 56.73% 43.27% 73.72% 26.28%4 Conoc im ien to de la Dispon ib i l idad (ava i lab i t y ) de equ ipos 70.45% 29.55% 73.86% 26.14% 61.36% 38.64% 68.56% 31.44%5 Cono c im i e n to de l o s Cos t o s de man t e n im i en t o . 56.25% 43.75% 57.50% 42.50% 30.00% 70.00% 47.92% 52.08%6 Métodos y preparac ión de t raba jos d e man ten im ien to . 65.53% 34.47% 64.77% 35.23% 38.26% 61.74% 56.19% 43.81%7 Planeac ión de ac t iv idades y t raba jos de man ten im ien to . 68.48% 31.52% 69.57% 30.43% 53.26% 46.74% 63.77% 36.23%8 Mane jo de inven ta r ios . 50.45% 49.55% 47.32% 52.68% 40.18% 59.82% 45.98% 54.02%9 Quées lo q ue cad a quién hace …... en mantenim iento ? 64.66% 35.34% 73.28% 26.72% 62.93% 37.07% 66.95% 33.05%

10 Recu r s o s Humano s de Man t e n im i e n to . 81.62% 18.38% 80.88% 19.12% 58.09% 41.91% 73.53% 26.47%11 Recursos Mate r ia les de Man ten im ien to . 67.59% 32.41% 69.44% 30.56% 67.59% 32.41% 68.21% 31.79%12 Ent renamien to 65.28% 34.72% 41.67% 58.33% 58.33% 41.67% 55.09% 44.91%

Gerentes Mantenimiento Producción Total

Ilustración 7 - Radar del mantenimiento de Flash Audit y áreas que cubre.

0

20

40

60

80

100

120

Relación entre Mantenimiento y Producción (cliente

de Mtto.)

Percepción de las jerarquías superiores de Mtto.

Percepción del mantenimiento

Conocimiento de la Disponibilidad (availabi

equipos

Conocimiento de los Costos de mantenimiento.

Métodos y preparación de trabajos de

mantenimiento.

Planeación de actividades y trabajos de

mantenimiento.

Manejo de inventarios.

Qué es lo que cada quién hace…... en

mantenimiento?

Recursos Humanos de Mantenimiento.

Recursos Materiales de Mantenimiento.

Entrenamiento

Gerencia Producción Mantenimiento Total promedio




La evolución organizacional y estructural de mantenimiento.

La forma en que interactúan mantenimiento y producción dentro de un esquema de ingeniería de fábricas - IF-o de ingeniería de confiabilidad o en un sistema empresarial, puede aportar muchas clasificaciones, tododepende del punto de vista que se tome, entre otras el autor presenta algunas:

Inicialmente, se puede mencionar que el mantenimiento puede ser centralizado, descentralizado y mixto.

Ilustración 8 - Opciones de estructuras organizacionales de mantenimiento.

En el centralizado el área demantenimiento se encuentra en elmismo nivel jerárquico de lasoperación, este tipo de gestión

puede darse en empresasmedianas y pequeñas donde es unrequerimiento para un mejorcontrol, se puede asociar aorganizaciones en crecimientoque consolidan una estructuracaracterística de las etapas III yIV de la evolución de

mantenimiento; se puedeaproximar esta organización aempresas que sólo poseen una (o

pocas) sola instalación física deservicios o fábrica. Para elsistema descentralizado cadaunidad de negocio de la empresatiene su propio organismo de

planeación, ejecución y controldel mantenimiento; es típicoencontrarlo en organizaciones degran magnitud con muchas

instalaciones físicas de servicio o con muchas empresas (o fábricas) propias (o filiales) y/o que físicamente

son distantes y pertenecen a una sola corporación (PETERSON@,1999). Por último, el término intermedioque es una mezcla de las dos anteriores, es una estructura organizacional más compleja y difícil que las dosanteriores, se puede encontrar en empresas que evolucionan en su crecimiento, hacia la expansión al buscar elsistema descentralizado o de recogimiento o reducción hacia el modelo centralizado. La mezcla puede darseen cualquiera de las funciones de planear, ejecutar o controlar, en dos de ellas o en todas.

Otro punto de vista desde el cual debe ser analizada la evolución estructural de mantenimiento es en su gradode dependencia; es indiscutible que al ser mantenimiento una división de servicio y de apoyo logístico afabricación, es lógico que nazca de este departamento; por lo tanto en las primeras etapas de desarrollo es

probable que dependa enteramente del área operativa, en este modelo de dependencia es producción quientoma las grandes decisiones de mantenimiento, siendo el área de manufactura omnipotente en eldireccionamiento, planeación, control y ejecución del mantenimiento.

Los inconvenientes que presenta la dependencia de mantenimiento de producción, son entre otros:desconocimiento del área técnica y de la no disponibilidad de tiempo para profundizar en los problemas y enla ciencia requerida para atender niveles tecnológicos altos, falta de una visión de largo plazo en lasdecisiones de mantenimiento pues su interés prioritario es la explotación de los equipos, genera frustración enlos funcionarios de mantenimiento y normalmente se ve a mantenimiento como un componente pasivogenerador de gastos en la empresa, es muy difícil la programación de paradas de equipos para la realizaciónde actividades de mantenimiento, normalmente se actúa con acciones correctivas y eventualmentemodificativas, ninguna o poca presencia de acciones planeadas, es muy difícil en ellas llegar a la etapa tres demantenimiento pues no tienen las condiciones para consolidar una táctica y mucho menos una estrategia(etapa IV); en general es poco recomendable para cualquier organización de servicios o fabril.

Bajo nBajo núúmero de instalacionesmero de instalacionesde produccide produccióón o de generacin o de generacióónn

de serviciosde servicios

Alto nAlto núúmero de instalacionesmero de instalacionesde produccide produccióón o de generacin o de generacióónn

de serviciosde servicios

Se expandeSe expande

Se contraeSe contrae

haciahacia

haciahacia

MultiMulti--f f áábricasbricas

MultiMulti--instalacionesinstalaciones

Un solo punto deUn solo punto defabricacifabricacióónn






Ilustración 10 - Estructura sistémica, organizacional y funcional de mantenimiento.

CorrectivoCorrectivo

ModificativoModificativo

PredictivoPredictivo

PreventivoPreventivo

Normalmente para el correctivo seNormalmente para el correctivo secrea un Grupo Reactivo que atiendecrea un Grupo Reactivo que atiendelas necesidades y fallas de cortolas necesidades y fallas de cortoplazo y urgentes. La tendencia es aplazo y urgentes. La tendencia es adisminuir a porcentajes muy bajos ladisminuir a porcentajes muy bajos la

cantidad de correctivos.cantidad de correctivos.

Las actividades de rediseLas actividades de rediseñño oo omodificacimodificacióón las realiza otro Grupon las realiza otro GrupoActivo de Ingenier Activo de Ingenier í í a de Proyectosa de Proyectos

dentro de mantenimiento odentro de mantenimiento operteneciente a Ingenier perteneciente a Ingenier í í a dea deFFáábricasbricas

Todas las tareas de accionesTodas las tareas de accionespreventivas o predictivas sepreventivas o predictivas se

desarrollan mediante un Grupo dedesarrollan mediante un Grupo deMantenimiento Planeado.Mantenimiento Planeado.

Planeación Coordinación ControlOrganización Ejecución AnálisisPlaneación Coordinación ControlOrganización Ejecución Análisis

Gestión y Operación Táctica y Estratégica del Mantenimiento

El Personal que conforma el Grupo Reactivo adopta unaTáctica de Tipo Reactiva, realiza los correctivos y presta suservicio todo el tiempo en forma inmediata.

Realiza pequeños proyectos y en especial desarrollan todaslas modificaciones a lugar, derivadas de los análisis defallas, estudio y análisis de la ingeniería de confiabilidad yCMD.

Es el Grupo que lidera la aplicación de una Táctica quepuede ser un TPM, RCM, WCM, etc. habitualmente lasempresas en sus etapas II, IV, V y VI, adoptan una tácticaProactiva que contiene a casi todas las anteriores.

Por lo general se conformanGrupos multidisciplinarios,con miembros de ReactivoModificativo Planeado y deotras áreas como Operaciónque utilizan las estrategiasnormales de análisis comoCMD, LCC, RAM, MD, RPN,FMECA, etc., casi siempreestá liderado por Gerentes deIngeniería o Directores de IMo de IF.

El análisis es transversal entoda la estructura demantenimiento y operación,quienes actúancoordinadamente.

Estructura Organizacional y funcional delEstructura Organizacional y funcional delmantenimiento, estilo matricial, el cual esmantenimiento, estilo matricial, el cual es

flexible y dinflexible y dináámico, todo el personalmico, todo el personalinteractinteractúúa; el sistema es transversal y noa; el sistema es transversal y no

departamental.departamental.

OtrasOtras ááreas de apoyo a lngenier reas de apoyo a lngenier íía de Mantenimientoa de Mantenimiento

Acciones de Mantenimiento

Análisis & Estrategia

Taller Taller ProveedoresProveedores ImportacionesImportacionesCostosCostosAlmacénAlmacén ContratistasContratistas

Entidades indirectas de Apoyo LogísticoEntidades indirectas de Apoyo Logístico







La particularidad de este sistema es que es dinámico y flexible, en el se conforman grupos de diferentesacciones de mantenimiento: correctivo, modificativo y planeado; se pueden adoptar diferentes tácticas ensimultáneo, con el predominio de una en especial, las funciones estratégicas son transversales. En general suéxito estriba en que se adapta a cada organización en particular, pero es simplemente una directriz que es

beneficiosa en la medida que se acomode a las necesidades y en especial a la etapa de desarrollo demantenimiento en que se encuentre la empresa.

Importancia económica y tecnológica de mantenimiento.

La realidad que adquiere la etapa VI de mantenimiento bajo la orientación de gestión de activos, la posicionacomo estratégica dentro de la organización, lo cual la convierte en un área clave donde se deben enfatizartodos los esfuerzos posibles de la empresa hacia la búsqueda de beneficios económicos de corto y mediano

plazo.

El departamento de mantenimiento desarrollado como una unidad estratégica de negocios generadora de

ingresos ha sido la meta en las últimas décadas en Bélgica, Europa, Estados Unidos y muchas otras tantasnaciones del mundo. En este aspecto muchos autores e industriales investigan al respecto, al tratar de cambiarel enfoque cerrado de mantenimiento orientado a producción. Esta situación se ha visto influenciada

positivamente por: el aseguramiento de la calidad en mantenimiento, en producción y en las demás divisionesindustriales y técnicas de las empresas; la necesidad de diseñar planes estratégicos especiales demantenimiento que estén en concordancia con los de la organización, el creciente aumento en la calidad del

personal operativo y ejecutivo de mantenimiento, la utilización de nuevas estrategias de gestión, el efecto de planes muy eficientes de capacitación y entrenamiento de personal directivo y de planta. La buena gestión demantenimiento genera muchos ahorros a las empresas y en algunos casos produce otras fuentes de ingreso

para la organización (Mora,1990c)(De Groote,1994).

El mantenimiento proactivo de la etapa III, considera que los mantenedores quieren hacer algo más queregistrar y mantener sus activos, su gran objetivo es investigar científicamente mediante una metodología

formal de análisis de fallas y de causa raíz, las causas que originan la falla (AMEF@,2005), desean aumentarla confiabilidad y la mantenibilidad, a través de reingeniería de activos; a la vez que pretenden optimizar lagestión y operación del mantenimiento al utilizar las metodologías de rediseño de procesos, en formasistémica orientándose por la gestión de activos (Tavares,2004).

Durante las etapas IV, V y VI se evalúan los riesgos de cada parte del proceso productivo (o de servicio), esdonde se tiene en cuenta la implementación de la teoría de restricciones (TOC ) en búsqueda de cuellos de

botella de la producción, para lo cual se realiza el análisis de criterios para mejorar la eficiencia, o ampliar sucapacidad, o duplicar este elemento mejora su confiabilidad. Se agrega a lo anterior una serie de técnicas para




evaluar el reflejo en los costos de producción (o generación del servicio) y los riesgos a la seguridad y almedio ambiente; así como la búsqueda de una mejor ejecución de las actividades de mantenimiento.

Estas tres etapas permiten también la utilización del análisis de las actividades basadas en costos por medio dela investigación de sus vectores (direccionadores) de origen, para determinar aquellos que agregan más valora los procesos o servicios al procurar su mejora, como también admiten la posibilidad de eliminar o reducirlos rubros que menor valor agregado aportan. Los direccionadores de costos son las formas como lasactividades consumen los recursos y establecen la relación entre ellos (recurso utilizado y actividad), esto se

logra aplicar con las técnicas de tableros de control ( Balanced ScoreCard (Cuadros y Tableros de Control)(Kaplan y otro,1997) empleado a mantenimiento ( RCM Scorecard@,2005))o de signos vitales (Vital Sign delQuantum Performance) (Hronec,1995) (Bitar y otros,2000 a 2003). Además se utilizan de forma masiva losindicadores de clase mundial en el proceso de decisión, al comparar la relación disponibilidad versusnecesidad (demanda). A todo ésto se suma la utilización de la técnica de Árbol de Decisiones (o cuadro dedecisiones del FMECA (AMEF@,2005) o RCFA) para definir el tipo de intervención más adecuada a aplicarde tal manera que los costos totales sean los más bajos posibles, sin disminuir el grado deseado de calidad yatención, a los plazos prometidos de intervención a producción.

De todas formas es normal que las empresas evolucionen en su recorrido histórico por todas las etapas de unau otra manera, con un desarrollo armónico acorde al momento en que viven, tanto desde los aspectos técnicoscomo comerciales y de mercado.

Al final del proceso evolutivo, aparece la gestión de activos como un sistema de administración demantenimiento (operación, ingeniería de fábricas y/o de confiabilidad) que permite interrelacionar todos losdepartamentos dentro de una empresa, al trabajar de una forma integral, con el fin de optimizar todos losactivos que se utilizan para el objetivo social de la empresa; al facilitar los procesos de producción ymercadeo con información total en tiempo real en una plataforma informática. Su utilización proporciona unvalioso apoyo para los procesos estratégicos y operativos de la empresa, siendo así una herramienta eficiente

para el aumento de la disponibilidad, productividad y minimización de los gastos. La gestión de activosincorpora el concepto del ciclo de vida de los activos ( LCC ) al colaborar a las empresas a utilizar mejor susrecursos y a ajustarlos a la demanda actual y futura; a la vez que alarga la vida útil de las máquinas. El soporteque da la gestión de activos a lo largo de todo el ciclo de vida, maximiza la utilización de los recursos en eltiempo, a la vez que puede acortar el período de realización de un proyecto o de la ejecución demantenimiento u operación (IFC APLICATION@,2005)

La inversión monetaria que se utiliza en la gestión y operación del mantenimiento, representa un alto porcentaje del capital de trabajo total de la empresa, inclusive en ocasiones llega a ser tan alto como el capitalrequerido para la producción y el manejo de insumos y materias primas. Las inversiones en equipos son muyrelevantes, pero es poco probable que sean suficientes por sí solas, requieren ir acompañadas de muchainversión en infraestructura, gestión y operación.

Los costos asociados a los departamentos de mantenimiento, son un rubro importante dentro del balancegeneral de las empresas, el mayor porcentaje de los activos de una organización está representado por tierra,edificios y equipos; los cuales tienen un impacto directo sobre el valor neto de la compañía y la habilidad deésta de generar utilidades (Wrennall y otro,1994,533).

EUREKA, estudio de benchmarking 40 realizado en cinco (5) países escandinavos y en Norteamérica, muestrala influencia de las diferentes tecnologías y culturas empresariales sobre la gestión de mantenimiento. Porejemplo, en Dinamarca las compañías entre los años 1981 y 1991 invierten en mantenimiento

aproximadamente el 4.9%41 del valor de sus activos, cifra que posteriormente se incrementa desde 1991 a2000 en un 0.6 % (EUREKA,1993). El estudio complementario del EUREKA-93, liderado por Wireman,sobre industrias norteamericanas, muestra que ellas gastan en promedio anual en mantenimiento entre el 10%

40 Se define como aprender de los otros (personas o empresas), identificarlos, estudiarlos y mejorar, basándose en lo que se haaprendido (Boxweell, 1994, 15).41 La cual se compone de: 32% en repuestos, 31% en mano de obra y 23.8% en proveedores de servicios externos de mantenimiento,otros en varios.




y el 15%. Dentro de los problemas que tienen las industrias americanas aparecen: altos inventarios derepuestos, averías inesperadas, falta de control, deficiencia en la gerencia, etc. (Wireman,1994).

Citan Navarro y otros autores (1997,1-28) que las industrias norteamericanas en general cuando poseenestructuras fabriles con menos de cinco (5) años de existencia, invierten alrededor de un cinco por ciento (5%)de sus ingresos en mantenimiento, en la medida que esta edad de equipos empieza a incrementarse tambiénaumenta lo que invierten en el sostenimiento de su maquinaria hasta alcanzar cifras cercanas al quince porciento (15%) de las ventas brutas. El autor cita varias cifras sobre: un estudio realizado en Inglaterra que

revela que el costo de mantenimiento allí oscila aproximadamente en el 17% anual del valor de lasinstalaciones, un personal de mantenimiento próximo al 15% del total y un valor del 5 % de las ventas (quecoincide con el enunciado por Newbrough), en España en promedio es del orden del 10.5% del PIB42. Estoshechos denotan la importancia y el volumen económico tan relevante que se maneja en el área de gestión demantenimiento, lo que induce a dedicar más esfuerzo de gestión y organización al tema de mantenimiento(Newbrough,1982). En Francia la inversión y/o los gastos de mantenimiento oscilan entre el 5 y el 8% de lasventas totales o del valor de los activos totales de la empresa (Sourís,1992,71). En Suecia la industriamanufacturera invierte en mantenimiento cerca del quince por ciento (15%) en promedio (entre el 11 y el30%) de los costos de producción (Ahlmann,1994,84-95).

El rubro de mantenimiento en los países en vías de desarrollo es más alto que en las naciones enunciadas en párrafos anteriores. En general para todos ellos se justifica darle el mayor apoyo logístico a mantenimientocon el fin de optimizar los recursos económicos de la empresa, ya que el capital de trabajo es muy sensible al

rubro de mantenimiento.

La gestión de activos permite obtener la máxima rentabilidad de los equipos de operación empresarial, esto se puede lograr de varias maneras, entre ellas se pueden enunciar: aumentar la demanda, disminuir los costos defabricación, optimizar el apalancamiento financiero, mejorar los procesos logísticos, disminuir los costos demantenimiento, entre otros; especialmente los gastos de sostenimiento se pueden disminuir de diferentesformas, siendo las más sobresalientes: la eliminación o control de las fallas, lo cual se logra con la utilizacióndel análisis de fallas, FMECA, RCFA, RPN y mediante la ampliación de los tiempos entre mantenimientos,este último se alcanza cuando se controla el factor !eta del CMD, debido a que se puede mantener el nivel deconfiabilidad de los equipos aún al ampliar los tiempos entre acciones de mantenimiento.

Si bien los aspectos económicos hacen de mantenimiento una de las áreas más relevantes en las empresas, nose quedan atrás los factores tecnológicos, debido a los avances técnicos y científicos mundiales en todos loscampos de la ciencia y en especial en los procesos de manufactura, a través de los cuales se realiza laagregación de valor a servicios, productos y bienes masivos, al utilizar los equipos de producción, los cuales asu vez requieren del servicio de mantenimiento; esto exige que se establezcan parámetros en el área desostenimiento que puedan dar respuesta a estos nuevos requerimientos de las áreas de producción, suministrosy distribución. A tal efecto se deben tener en cuenta nuevos desarrollos científicos y experimentales en eltema, así como modernas técnicas de gestión y operación del mantenimiento que mediante la aplicación deciencias modernas como la terotecnología puedan enfrentar los nuevos retos tecnológicos del área.

Wireman define el mantenimiento como la última frontera. Quiere decir que es un nuevo descubrimiento,muestra su gran potencial en las empresas, esboza su gran capacidad para contribuir a la mejora de lacompetitividad de las organizaciones. Numerosas tecnologías y diferentes organizaciones industriales, haninfluenciado en las conductas gerenciales de mantenimiento. Menciona que los grandes desarrollosimplementados en las industrias, obligan a la gestión de mantenimiento a ser un área de permanenteaprendizaje tanto en el campo tecnológico y como en el científico. En el presente, la tecnología y las

organizaciones son las que definen las pautas de los sistemas gerenciales de mantenimiento(Thorsteinsson,1997,437-453). (Wireman,2004) (1990).

1.1.5.3 Definiciones y significados.

El papel de mantenimiento es el de incrementar la confiabilidad de los sistemas de producción al realizaractividades tales como planeación, organización, control y ejecución de métodos de conservación de losequipos. Sus funciones van más allá de las reparaciones; su valor se aprecia en la medida en que éstas

42 PIB – Producto Interno Bruto.




disminuyan como resultado de un trabajo planificado y sistemático con apoyo y recursos de una políticaintegral de los directivos (Mora y otros,1999,2-1).

Los elementos comunes encontrados en los países nórdicos indican que la gestión de mantenimiento necesitatener unos parámetros comunes para su buen funcionamiento, tales como: definir unos objetivos claros parasu mejor funcionamiento, tener adecuados sistemas de información para la toma de decisiones, planear ycontrolar las actividades relevantes de mantenimiento, entrenar e investigar mucho alrededor de la gestióntecnológica de mantenimiento, etc.; todos con el fin de alcanzar niveles óptimos en sus procesos de

mantenimiento industrial (EUREKA,1993).

La prolongación o la recuperación de las funciones de la maquinaria está directamente relacionada con elmantenimiento; sus objetivos son prevenir eventos indeseables y evitarlos, recobrar para el servicio losmecanismos que han fallado y, en general, asegurar la disponibilidad apropiada para la producción(MANTENCIÓN@,2000). La labor que cumple mantenimiento, es la de procurar el buen estado de losequipos para la adecuada función de producir bienes en las organizaciones, mediante la sistematización de lainformación, como el medio eficaz para el buen desempeño de la organización (Wireman,1994,48)(EUREKA,1993). Los doce principios más importantes en la gestión de mantenimiento enunciados por lacomisión EUREKA son:

Ilustración 11 - Principios básicos de mantenimiento.

•Servicios•Productos•Calidad de los productos•Métodos de trabajos de

mantenimiento•Manejo de materiales óptimo•Control de todas lasactividades demantenimiento.

•Estructura demantenimiento.

•Economía en la gerencia de

mantenimiento.

•Economía frente a laproducción.

•Función de relacionesinternas del personal

•Función de relaciones

externas

•Función de la organizacióndel mantenimiento

Temas TTemas Téécnicoscnicos Recursos HumanosRecursos Humanos Campo EconCampo Econóómicomico

Gestión y Mantenimiento

La palabra gestión se relaciona con la dirección de empresas, aplicada a un sistema técnico y social cuyafunción básica es crear bienes y/o servicios que contribuyan a elevar el nivel de vida de la humanidad. Laexpresión empresa se entiende como un conjunto formado por hombres, máquinas, tecnología, información,

planeación y recursos financieros o de cualquier índole que procura alcanzar unos objetivos establecidos con

antelación (eficacia y eficiencia), al manipular adecuadamente los recursos disponibles (eficiencia) a la vezque se protege la naturaleza con la mayor efectividad. La gestión es el integrador para lograr estas premisas(De Miguel,1990).

La eficiencia con que la gestión de mantenimiento contribuye para alcanzar la producción total mediante ladotación de capacidades y fiabilidad del parque industrial, se plasma al maximizar la disponibilidad de losequipos (Rey, 1996, 139).

La gestión de una empresa se refiere a su administración, está relacionada con las desagregaciones que haceFayol: planear, organizar, dirigir, coordinar y controlar (Fayol y otro,1996); las cuales han sido sintetizadasabruptamente en general por las escuelas modernas de gestión en planear, ejecutar y controlar.

La gestión involucra el concepto de conducción o dirección aplicada por diferentes personas al través de la

organización, en las empresas formales está diseminada en todos los niveles de la estructura y se ejerce entodas las divisiones de ella, no es propia de algo, incluye personas o grupos de personas.En mantenimiento es necesario reconocer dos aspectos básicos: gestión y operación, la primera se refiere almanejo de los recursos, a su planeación y a su control, mientras que la segunda es la realización física delservicio de mantenimiento.

Los autores Navarro, Pastor y Mugaburu (1997,47-54) enuncian que la gestión de mantenimiento debeenfocarse en dos direcciones: una de ellas es en la gestión que realiza mantenimiento con los demásdepartamentos enmarcado dentro de los objetivos de la empresa y el segundo nivel en la gestión integral einterna propia del departamento. La primera de ellas define las pautas que se siguen en las buenas relaciones




que debe tener mantenimiento para poder operar dentro de un marco integral de la empresa, con el fin de buscar mejores niveles de colaboración y de trabajo en equipo al seguir las pautas de la organización; en elsegundo bloque de gestión integral interna depende exclusivamente de cómo disponga sus recursos

productivos para generar un buen servicio de mantenimiento al menor costo posible y con la mayor calidad allograr excelentes niveles de satisfacción al cliente.

Lorick se refiere a la gestión de mantenimiento, como la organización de un área gerencial de mantenimientoque exige la necesidad de establecer sistemas de gestión y operación mediante procesos, apoyándose en

sistemas computarizados para manejar las actividades inherentes a mantenimiento. Los pasos que se requieren para implementar este proceso sistémico son: establecer una organización que permita gerenciar el sistema demantenimiento, de tal forma que se pueda tener una planeación detallada global y específica de las rutas yactividades del mantenimiento a realizar, utilizar el sistema de información para definir en forma anticipadatodos los servicios y los recursos necesarios para la operación del mantenimiento, instaurar metodologías que

permitan el mejoramiento permanente tanto de las actividades como de la gestión, conformar gruposinteractivos de análisis y operación del mantenimiento, desarrollar sistemas de monitoreo de todas lasactividades y del control de la gestión global incluidos sus costos, con permanentes reportes de indicadores detoda índole; indudablemente todo ésto contribuye a elevar la eficiencia (Lorick y otro,1998,46-47).

El autor Sourís afirma que las diversas funciones para la gestión de mantenimiento parecen coincidir en quees el área encargada de asegurar la disponibilidad de equipos a producción, mediante la ponderación de lasimperfecciones de diseño, de las obsolescencias tecnológicas y de la acción del tiempo. La gestión de

mantenimiento debe estar enmarcada dentro de los objetivos de la empresa, lo cual se concreta en un presupuesto según la actividad industrial de la empresa origen. Las limitaciones de mantenimiento varían conel tipo de industria, pero dependen de: disponibilidad financiera, políticas de utilización del parque industrial,niveles de productividad, fiabilidad de los equipos, vida útil de los equipos, obsolescencia tecnológica de lasmáquinas, calificación y calidades del personal de mantenimiento (Sourís,1992,xiii)43.

Por otro lado Reiter expresa que la gestión de mantenimiento debe proveer un sistema que planifique,organice, dirija, controle y administre todas las actividades inherentes al mantenimiento a la vez que debe

permitir un negocio eficaz, fiable, ágil, capaz de responder a las necesidades de producción, que procure lacompetitividad y la productividad de la empresa y tenga activa participación de sus empleados (Reiter yotro,1994, 66).

El esquema moderno de mantenimiento implica la vinculación de herramientas propias de la gestión, elconcepto integral se maneja desde la base de utilizar en forma eficaz y eficiente los factores productivos enforma individual y conjunta, para aplicarlos mediante una adecuada gestión de mantenimiento (correctiva,modificativa, preventiva, predictiva o combinación de ellas), con la definición de metas concretas a lograr encada una de las variables importantes de mantenimiento, al utilizar el concepto de servicio al cliente, paracentrar la organización en el desarrollo de habilidades y competencias esenciales en el recurso humanomotivado, para satisfacer los requerimientos del usuario de mantenimiento interno o externo.

Se resalta la importancia de que mantenimiento deja de trabajar bajo el enfoque de manejar un presupuesto atener que salir a buscar sus propios ingresos (gestión de activos), para lo cual debe desarrollar estrategias demercadeo que le permitan alcanzar niveles de productividad y competitividad (Dounce,1989); mediante elestablecimiento de planes estratégicos de alta dirección como empresa independiente que tiende a convertirseen generadora de ingresos propios y adicionales a la empresa de su origen. La gestión de mantenimientocontempla la planeación, organización, coordinación, dirección, ejecución y control de todas las actividadesinherentes a mantenimiento con el fin de cumplir su misión.

43 La alta interrelación de mantenimiento y producción, se ratifica en el hecho de que la gestión de mantenimiento depende básicamentede la tecnología de los equipos de producción y del tipo de actividad industrial y organización a la que se pertenece; se afirmanuevamente que lo más importante en un departamento de servicio como lo es mantenimiento es el recurso humano; se resalta laimportancia de que la gestión de mantenimiento debe ir en concordancia con los objetivos de la empresa. Se considera que enmarcar amantenimiento dentro de un presupuesto económico limita su crecimiento y desarrollo hacia las habilidades y competencias, y lo dejaincrustado bajo la dependencia de producción sin la posibilidad de que se facturen los servicios y se puedan desarrollar actividades de

productividad y competitividad frente a proveedores externos.




Función y Objetivo de mantenimiento:

Según Albert Ramond y Asociados (Estados Unidos de América) la función principal de mantenimiento esmaximizar la disponibilidad de la requerida para la producción de bienes y servicios, al preservar el valor delas instalaciones, para minimizar el deterioro de los equipos; lográndolo con el menor costo posible y a largo

plazo (Newbrough y otros,1982). El objetivo de mantenimiento es: “conseguir un determinado nivel dedisponibilidad de producción en condiciones de calidad exigible, al mínimo coste, con el máximo nivel deseguridad para el personal que lo utiliza y lo mantiene y con una mínima degradación del medio ambiente. Al

conseguir todos estos puntos se está ante una buena gestión integral de mantenimiento” (Navarro yotros,1997,5-8), si bien es cierto que esta definición tiene un buen cubrimiento, deja por fuera aspectos tanimportantes como la libertad del cliente para optar por un mantenimiento propio o subcontratado, además deque no contempla el enfoque de mantenimiento frente al estado de avance de la organización y es indiferenteal nivel tecnológico de los equipos, a pesar de que enuncia la palabra integral no dimensiona la posibilidad deque el servicio de mantenimiento atienda clientes externos e internos no tradicionales comoaprovisionamiento y distribución.

La función de mantenimiento según la fuerza marítima de los Estados Unidos definida a través de la oficinade operaciones navales de la marina de guerra en 1969 en su documento 3M, como la ejecución de todas lasactividades inherentes de mantenimiento que contribuyan al funcionamiento continuo de los sistemas

productivos, de los equipos de proceso, dentro de las características originales de diseño, conservándolos enun estado óptimo corporal para una utilización más racional, mediante un uso efectivo y eficiente del

presupuesto y del personal de ingeniería de conservación (Mora,1999,p40s4).

Rey Sacristán define el mantenimiento como el conjunto armónico de las técnicas utilizadas para asegurar eladecuado funcionamiento de la maquinaria productiva y las instalaciones. En una línea de producción es elconjunto de disposiciones de orden técnico, medios y actuaciones que garantizan la máxima disponibilidad yeficiencia en el cumplimiento de los planes de producción; su eficacia está asociada con la disponibilidad y laconfiabilidad con el mínimo costo (Rey,1996,1).

Kelly define a mantenimiento como el grupo de actividades, estrategias y hechos que se realizan paragarantizar que en cualquier momento el parque industrial generador de bienes y servicios sea capaz de

producir objetos tangibles e intangibles en una organización productiva con la mayor disponibilidad yconfiabilidad posibles, para elevar permanentemente la productividad y la competitividad (Kelly y otro,1998).

Se puede sintetizar la misión principal de mantenimiento, como: garantizar que el parque industrial esté con la

máxima disponibilidad cuando lo requiera el cliente (interno o externo) o usuario, con la máximaconfiabilidad y fiabilidad, durante el tiempo solicitado para operar, con las velocidades requeridas de losequipos, en las condiciones técnicas y tecnológicas exigidas previamente por el demandante, para producir

bienes o servicios que satisfagan necesidades, deseos o requerimientos de los compradores o usuarios, con losniveles de calidad, cantidad y tiempo solicitados, en el momento oportuno al menor costo posible y con losmayores índices de productividad y competitividad posibles, para optimizar su rentabilidad y generaringresos, involucrar siempre el mejoramiento continuo en todas las facetas, al utilizar las mejores prácticasinternacionales y científicas, centrado en el servicio al cliente con la mayor oportunidad, por razón de lainvestigación y el desarrollo de la tecnología de mantenimiento con base en la ciencia, al establecerhabilidades y competencias, con la administración de sistemas de costeo que permitan una facturaciónadecuada a precios más competitivos que los del medio y tener en cuenta la posibilidad de subcontratación enmantenimiento. Debe analizarse también la capacitación y culturización de los clientes mediante un enfoqueintegral logístico44 que utilice una estrategia coherente con la empresa45.

44 La logística pura, cuya definición se aproxima a “prever las acciones y proveer los recursos humanos y factores productivosnecesarios para poder desarrollar transporte, almacenamiento o transformación de materias primas, productos semi-terminados, bienestangibles, energía, y señales durante el aprovisionamiento, la operación, el mercadeo y la distribución física, mediante herramientas de

planeación, organización, dirección, ejecución, y control estratégico tecnológico; que permitan elevar los niveles de competitividad, el grado de innovación tecnológica y la rentabilidad de todos los procesos en la organización”.En síntesis se refiere a la logística como elárea del conocimiento que procura los recursos físicos (maquinaria, etc.) y humanos requeridos para agregar valor. Lo cual seinvolucra totalmente al mantenimiento logístico integral estratégico.45 El autor considera que esta definición complementa las anteriormente citadas y muchas otras que pueden aparecer, en general sólo

pretende aportar criterios y parámetros relevantes adicionales a tener en cuen ta en la misión de mantenimiento, pero sus conceptos enningún momento son dogmáticos, ni excluyentes de otros en la definición de mantenimiento.




2 Fundamentos - Enfoque Sistémico e I ntegral - Disponibil idad.

El mantenimiento46 industrial puede definirse como una ciencia ya que cumple todos los requisitos definidos para ello en la RAE47, la cual define que un conjunto de conocimientos obtenidos a través de la observación,del estudio, de la experiencia y del razonamiento, debidamente estructurados en forma sistémica y de loscuales se pueden deducir principios, leyes generales, comportamientos y predicciones, etc. permiten constituiruna ciencia (RAE@,2005).

Por su parte Grijalbo y Mondadori complementan la definición de ciencia en los términos:

Ciencia f. Tipo de conocimiento lógicamente estructurado sobre un conjunto grande, ampliode fenómenos que, enfocados bajo un determinado punto de vista, aparecen íntimamenterelacionado; engloba definiciones, postulados y leyes enmarcadas en una teoría con que seintenta describir la estructura de una parte de la realidad a la que remite en último extremosu objetividad a través de la verificación, la predicción y, en algunos casos, la técnica(Grijalbo Mondadori,1998,425).

En general el mantenimiento cumple con todos las condiciones descritas, ya que posee un amplio y diversoconjunto de conocimientos, derivados de la práctica industrial, el estudio de numerosos autores mundiales ylocales del tema, el establecimiento de diferentes principios y leyes generales de aceptación universal,definiciones amplias y específicas sobre los múltiples tópicos que se manejan en esta ciencia.

En cuanto a la presentación lógica, estructurada y coherente de conocimientos es el enfoque que el autorsustenta y demuestra a través del contenido, con un enfoque sistémico kantiano48 que soporta toda laorganización del documento; el cual permite una fácil comprensión y aplicación empresarial de todos losconceptos y métodos prácticos que se presentan.

El considerar el mantenimiento como una ciencia permite su tratamiento profundo, serio, coherente yestructurado, de tal forma que todos los conocimientos que se desarrollan sean realizables y útiles a loslectores.

En este capítulo se dan las bases y conceptos fundamentales para comprender en forma global y específicatodos los tópicos relevantes del mantenimiento aplicado, al utilizar los diversos desarrollos mundiales, laexperiencia del autor y las mejores prácticas internacionales.

A partir del enfoque kantiano, el mantenimiento es susceptible de sintetizar y de categorizar en diferentesniveles con sus elementos de relación estructural, es pues en este capítulo donde se trata el mantenimientocomo una ciencia que data desde los confines de la existencia del hombre sobre la tierra, cuando utilizabautensilios y herramientas simples y complejas, que le ayudaban en su supervivencia individual y colectiva.

Bajo esta perspectiva sistémica es posible unificar los conceptos, pensamientos y diferentes tópicos delmantenimiento, hasta la fecha tratados bajo esquemas diferentes, el autor aporta una metodología integradoraque facilita su concepción y aplicación empresarial.

46 Mantenimiento: acción y efecto de conservar un objeto o máquina en su esencia o condición (Grijalbo Mondadori,1998,1091)(RAE@,2005).47 RAE Real Academia Española – www.rae.es 48 De Immanuel Kant, (1724-1804) Filósofo alemán, elabora una Teoría del conocimiento en su libro Crítica de la razón pura (1781-1787), que se basa primero en la intuición sensible, después en la razón, capaz de elaborar síntesis de cualquier cosa o de situacionesdiferentes, pero que no puede operar sin unos principios lógicos (a priori) que permitan la síntesis: son las categorías, al tiempo

formales y trascendentes, los conceptos metafísicos resultan paradójicos, pero desempeñan un papel de unificadores del pensamiento. Sulibro la Crítica de la razón práctica (1788), parte de la existencia de actos que no son fruto de la razón, en los que se introduce un nuevoaspecto, el ético: hacer algo porque hay que hacerlo; esta condición previa lo es por sí misma, tiene un carácter formal y es categórica;el lo llama imperativo categórico. (Grijalbo Mondadori,1998,992).

http://www.rae.es/

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2.1 Sistema kantiano de mantenimiento.

El enfoque sistémico kantiano plantea la posibilidad de estudiar y entender cualquier fenómeno, dado quedefine que cualquier sistema está compuesto básicamente por tres elementos: personas, artefactos y entorno.

La participación de las personas en cualquier sistema es fundamental, dado que son éstas las que hacen que elsistema exista y son las que le dan el valor contextual de realidad entendida en forma mental49.Indudablemente el mantenimiento es un sistema mental construido intelectualmente por el ser humano que se

basa en el estudio de los equipos y su comportamiento industrial en el tiempo.

El segundo elemento de un sistema kantiano son los artefactos 50, en el caso particular del mantenimiento,constituyen el conjunto de máquinas, componentes, sistemas de producción, herramientas, utensilios, líneasde fabricación, documentos como órdenes de trabajo o historia de los equipos, aparatos, materias primas,insumos, repuestos, sistemas de información, entre otros; los cuales son los elementos reales requeridos parahacer el mantenimiento.

El tercer componente de un sistema kantiano es el entorno, es de carácter mental o intelectual y son todosaquellos sitios en que se desenvuelve la naturaleza del sistema, es donde se encuentran las máquinas quehacen posible la producción de bienes reales o de servicio (CHIAVENTO@,2001,594-596).

Ilustración 12 - Elementos de un sistema kantiano.51

El enfoque kantiano permite visualizar y probar la existencia de relacionesentre diferentes elementos de un sistema real o mental, para el caso delmantenimiento se reconoce la existencia de diferentes elementos que seentrelazan; entre ellos se pueden describir las personas: en forma directa losusuarios o explotadores de los equipos de fabricación, los productores y losque preservan el activo o máquina denominados mantenedores; en cuanto a losartefactos se incluyen todos los equipos o elementos productivos directos oindirectos descritos anteriormente; por último el entorno que comprende lossitios de producción como fábricas fijas o móviles.

El modelo de la teoría de sistemas define a los departamentos de las empresas como módulos administrativosindependientes (mantenimiento, producción, etc.), a los cuales los denomina unidades, y estos a su vez

conforman un sistema, con metas propias individuales y comunes al sistema (empresa). Un sistema es unconjunto de unidades recíprocamente relacionadas (Bertalanffy,1994). Las unidades a su vez se puedenconsiderar como elementos de un sistema cuando se encuentran relacionados entre sí por alguna forma deinteracción o interdependencia (CHIAVENATO@,2001).

Los objetivos específicos para una unidad buscan generalmente los mayores beneficios, al maximizar lasutilidades y minimizar los posibles desperdicios, mediante la utilización adecuada de los recursos disponibles.Al aplicar el concepto al departamento de mantenimiento se resume en: la prestación de un buen servicio paralas instalaciones y el equipo y así reducir al mínimo las paradas imprevistas de máquinas por fallas; al hacermás eficaz el empleo de dichos elementos y de los recursos humanos, con el menor costo posible(Newbrough,1982,23-25).

49 Parece ser que este entendimiento mental es exclusivo de los seres humanos, debe recordarse que existen sistemas mentales a partir dela realidad (que es lo que experimenta el ser humano a través de sus sentidos) y basados en la construcción intelectual (es los queaprende el ser humano a través del tiempo y el análisis como la lectura, las matemáticas, etc.).50 La Real Academia Española lo define como palabra derivada del latín arte factus que significa hecho con arte, u obra mecánica hecha

según arte, también lo describe como máquina o aparato o como mueble y en general lo describe como objeto de cierto tamañoconstruido por el ser humano que cumple cierta función. (RAE@,2005) – Artilugio, aparato o mecanismo (Grijalbo

Mondadori,1998,159).51 Las ilustraciones que no tienen Fuente Bibliográfica Ilustración, son propias y elaboradas por el autor, su reproducción o copia están

sujetas a condiciones legales, leyes vigentes internacionales y permisos previos escritos del autor. Email del [email protected]

Entorno Artefactos

Personas

mailto:[email protected]







2.1.2 Unidad de Mantenimiento:

El enfoque sistémico puro de mantenimiento admite el reconocimiento de tres elementos fundamentales:mantenedores (Personas), máquinas o equipos industriales o de operación (Artefactos) y sitios físicos dondese prestan los servicios de mantenimiento (Entorno).

Ilustración 15 - Unidad elemental de MantenimientoPara poder hallar la función básica de un sistema demantenimiento es posible utilizar la definición deingeniería que se describe en la ClasificaciónInternacional Uniforme de Ocupaciones52 de laOficina Internacional del Trabajo, donde enunciaque algunas de las funciones de los arquitectos,ingenieros y afines son: construcción, reparación ymantenimiento de edificios, obras públicas, etc. yen especial de aplicaciones industriales comomáquinas y equipos, entre otras (CIUO-88-OIT,1991,59); entendiéndose de este postulado queel mantenimiento es una ciencia que se aplica enelementos, máquinas o sistemas productivosgenerados por el ser humano, donde su fin es

preservar los equipos industriales mediante su

construcción, reparación o mantenimiento.

La construcción figura como elemento estructural en el esquema sugerido por el Autor Rey Sacristán paracomprender el marco del mantenimiento terotecnológico (Husband,1976) (Darnell y otro,1975)(Thompson,1980), donde los usuarios (AOD53), los constructores, compradores y demás entidades o personasrelacionadas con el cuerpo o la función de equipos industriales son vitales en el diseño de esquemas degestión de mantenimiento (Rey,1996,136-139).

El mantenimiento y la reparación son partes esenciales del objeto de estudio en ingeniería de fábricas,entendiéndose la función de mantenimiento dependiente del ciclo de vida de las máquinas en sus tres etapas(mantenimiento, reparación o sustitución) y la función de reparación como una especie de mantenimientoespecializado en un estado de uso (o abuso) más avanzado del equipo, es decir con una mantenibilidad 54 másreducida (Ávila,1992,85-97).

Ilustración 16 - Funciones primarias de Mantenimiento.

1. Mantener

2. Reparar

3. Construir

Las tareas descritas (construir, mantener y reparar) que se enuncian en el libro CUIO.-88, son aplicadas a:“edificios, obras públicas, ciudades, zonas urbanas, otras obras propias de la ingeniería, o de la ingenieríamecánica y afines, y sus aplicaciones industriales-estructuras, instalaciones, máquinas y equipos55, sistemas ymétodos de extracción de petróleo, gas natural y otros minerales o agua, de separación de metales y derefinación y tratamiento; procesos mecánicos, químicos o de otra índole” (CUIO-88–OIT,1991,59).

52 CIUO-88 Clasificación Internacional Uniforme de Ocupaciones descrita por la OIT Oficina Internacional del Trabajo (CUIO-88-OIT,1991,iv).53 Aprovisionamiento, Operación, Distribución, o expresado de otra forma son los departamentos internos: suministros, producción ocomercialización de una empresa que son o pueden llegar a ser clientes del servicio del área de mantenimiento. Aunque se concibe que

AOD pueden ser externos a la organización donde pertenece el área de mantenimien to prestadora del servicio.54 Mantenibilidad ha sido definida como la probabilidad de que un equipo sea restablecido a una condición especificada dentro de un

período de tiempo dado, usando recursos determinados y Fiabilidad se define como la probabilidad de que un equipo desarrolle una función específica, bajo unas condiciones específicas durante un tiempo determinado (MORRIS@,1999).55 Estos tres últimos elementos son los objetos donde se concretan las tareas y las actividades de mantenimiento.

Entorno Artefactos

PersonasMantenedoresMantenedores

Entorno deEntorno de

ServicioServicioMMááquinasquinas

Reparar Reparar

ConstruirConstruir

Mantener Mantener




Ahora, si se encuentran los elementos comunes entre las unidades de producción y mantenimiento, se enfocaun sistema más macro, más integral perteneciente a ingeniería de fábricas que contiene ambas divisiones deingeniería: la de operación y la de sostenimiento56.

2.2 Sistema Integral de Mantenimiento.

Con el fin de determinar los actores principales de la ingeniería de fábricas, se presenta en la siguienteilustración los elementos superpuestos de las dos funciones básicas. El sistema integrado permite visualizarque los tres elementos o actores principales en un sistema de ingeniería de fábricas son : los mantenedores, los

productores y las máquinas; de esta forma se pueden establecer las primeras leyes de mantenimiento, donde elsistema kantiano permite establecer que la relación entre Producción y Máquinas está gobernada por laconfiabilidad, la correspondencia entre Mantenimiento está estipulada por la mantenibilidad; y la relaciónMantenimiento-Máquina-Producción está definida por la disponibilidad que es el efecto integrado de laingeniería de fábricas, donde se marca como el efecto o parámetro más relevante del sistema.

Ilustración 17 - Sistema Integrado de Ingeniería de Fábricas. Mantenimiento–Máquinas–Producción.

ProductoresProductores

FFáábricas obricas oIndustrias.Industrias.

EntornoEntornoDeDeServicio.Servicio.

MMááquinas,quinas,ElementosElementoso equipos.o equipos.

MantenedoresMantenedores

Subsistema de ProducciSubsistema de Produccióónn Subsistema de MantenimientoSubsistema de Mantenimiento

Sistema Integral de Mantenimiento y OperaciSistema Integral de Mantenimiento y Operacióónn

TransformarTransformar

Almacenar Almacenar

TransportarTransportar

MantenerMantener

RepararReparar

ConstruirConstruir

Ingenier Ingenier í í aa

dedeFFáábricasbricas

Productos terminados o en proceso.Productos terminados o en proceso.Insumos & Materias PrimasInsumos & Materias Primas

InformaciInformacióónn Datos, seDatos, seññales, informaciales, informacióón, etc.n, etc.

EnergEnergííaa EnergEnergíía usada o transformadaa usada o transformada

M a n

t e n i b i l i d

a d

M a n

t e n i b i l i d

a dC o n f i a

b i l i d

a d

C o n f i a

b i l i d

a d

DisponibilidadDisponibilidad

Unidad de ProducciUnidad de Produccióónn Unidad de MantenimientoUnidad de Mantenimiento

Fuente de la Ilustración: MORA-CIER@,2003,12

Se puede entonces afirmar que el enfoque sistémico y kantiano de mantenimiento, definido como ingenieríade fábricas establece que la relación entre los tres elementos es permanente o cerrada entre máquinas (parqueindustrial) y los otros dos partícipes (mantenimiento y operación), siendo abierta entre estas dos, de tal formaque las mejores prácticas indican que la relación entre mantenimiento y producción debe hacerse a través del

parque industrial o máquinas y no en forma directa ya que, carece de sentido sino se habla de máquinas y desu comportamiento en el tiempo frente a sus fallas y a su disponibilidad.

El mantenimiento es el elemento que comprende a las personas que ofrecen y prestan el servicio deconservación de equipos a los departamentos o empresas que producen bienes o servicios, mediante losrecursos de que disponen.

56 Término equivalente a mantenimiento.




La producción (AOD57), es el elemento que requiere y demanda el servicio de mantenimiento de los equiposque utiliza para producir bienes o servicios.

El parque industrial es el conjunto de elementos, equipos o líneas de producción utilizados para la producciónde bienes o servicios, constituidos por todos aquellos objetos donde se aplican las acciones de mantenimiento.

El tratamiento del mantenimiento (como una ciencia) permite sintetizar sus elementos principales en tres: producción, máquinas y mantenimiento; a la vez que admite su jerarquización en niveles de categorías

(Bertalanffy,1994,233-261) (Whorf,1952) (Uexcüll,1920) que establece las relaciones y las condiciones entresus tres elementos.

Ilustración 18 - Elementos estructurales de ingeniería de fábricas.

M a n

t e n i b i l i d

a d

M a n

t e n i b i

l i d a d

C o n f i a

b i l i d

a d

C o n f i a

b i l i d

a d

ProducciProduccióónn

MMááquinas,quinas,ElementosElementoso equipos.o equipos.

MantenimientoMantenimiento

MantenerMantener

RepararReparar

ConstruirConstruir

TransformarTransformar

Almacenar Almacenar

TransportarTransportar

DisponibilidadDisponibilidad

D i s p o n i b i l i d a d

Fuente de la Ilustración: Mora,1999

2.2.1 Categorización del mantenimiento.

El enfoque kantiano admite definir las categorías de la ingeniería de fábricas como una metodología científicaque establece los parámetros jerárquicos (Whorf,1953), donde se definen las diferentes temáticasconceptuales, esta jerarquización permite unificar el lenguaje y el argot del tema con el fin de facilitar suestudio, tratamiento y aplicación empresarial.

Las categorías son divisiones jerárquicas que permiten simplificar el tratamiento profundo de los diferentesconceptos, que facilitan su organización, que permite el análisis de sus diferencias y similitudes, para laestructuración total de los diferentes temas que los conforman.

Una primera aproximación a la categorización del mantenimiento, se encuentra instituida por la CasaESREDA en su Manual Handbook donde se establecen tres niveles: táctico, operativo y estratégico; para

presentar una adecuada clasificación para diversas tareas, acciones y temas del mantenimiento.

Establece la casa ESREDA que normalmente los departamentos no tienen muy definida su estructuraorganizacional y menos sus costos sistémicos. La función de mantenimiento tiene una alta influencia en la

rentabilidad de las empresas y en la ingeniería integradora de plantas.

Los controles gerenciales deben apuntar a las metas definidas, a los procesos establecidos y, en especial a lasestrategias que se han planteado. Esto hace que las empresas puedan descubrir nuevas oportunidades demercado, mantenimiento y producción, al integrar todos los recursos con las decisiones estratégicas que setoman, de tal manera que todo se haga en un enfoque global y específico (ESREDA DNV,2001,11). En

57 A.O.D.: Aprovisionamiento, Operación y Distribución: Son todos aquellos departamentos o industrias que realizan actividades deaprovisionamiento u operación y distribución de bienes o servicios, internos o externos a la organización origen del mantenimiento.




general la casa ESREDA establece tres niveles58 donde se desarrollan todas las actividades y gestiones demantenimiento.

Ilustración 19 - Niveles de mantenimiento de la casa ESREDA.

Si bien ESREDA es un buenacercamiento a la síntesis delmantenimiento (ESREDA

DNV,2001,11), se deben instaurarlazos más fuertes para darle solideza este concepto, en el cual sefundamenta todo el tratamiento yaplicación de la cienciamantenimiento.

El enfoque kantiano se fundamentaen las concepciones de espacio ytiempo, por lo cual es necesarioidentificar las acciones tanto delespacio como del tiempo sobre lasmáquinas durante su vida útil.

Parece ser que la acción del tiempoafecta más los componentes o

elementos corpóreos de las máquinas y la acción del espacio se entiende mejor en la tecnología que portan lasmáquinas, denominadas alma de los equipos, que consiste en la función principal para lo cual fuerondiseñadas.

2.2.2 Cuerpo y función de los equipos. Efectos del espacio y del tiempo.

El tratamiento que realiza el autor Enrique Dounce Villanueva al tema es una aproximación importante, elconsidera que se distinguen dos actividades básicas en la conservación de los equipos industriales:

preservación y mantenimiento. Define la conservación como: toda acción humana que, mediante la aplicaciónde conocimientos científicos y técnicos, contribuye al óptimo aprovechamiento de los recursos existentes enel hábitat humano y propende el desarrollo integral del hombre y la sociedad. La conservación se divide endos grandes ramas: una de ellas es la preservación (la cual atiende las necesidades de los recursos físicos) y laotra es el mantenimiento (que se encarga de cuidar el servicio que proporcionan estos recursos) (1998,36)

El mantenimiento enfocado bajo los parámetros de espacio y tiempo de Immanuel Kant, suministra lacomprensión de la función del sostenimiento y/o la preservación de los equipos.

La función de mantenimiento, se entiende como sostener o alargar la vida útil de los elementos o equipos de producción, atiende dos componentes básicos de estos: el cuerpo y la función. El efecto que realiza el tiempo(con el espacio invariable) sobre los artefactos o equipos está más asociado al deterioro de los elementoscorpóreos59, al actuar como causante de desgaste o falla parcial o total en las máquinas.

A diferencia de la acción del espacio (con el tiempo inactivo) que afecta la función se identifica en términos

de la tecnología que se usa en los diferentes equipos que prestan la misma función a través del tiempo60, particularmente se asocia a la falla total o parcial de la función para la cual han sido diseñadas las máquinas oel parque industrial61. Se concibe que dos agentes pueden afectar la vida útil (tanto en cuerpo como en

58 Los niveles se muestran en la parte izquierda de la Ilustración 19.59 Corpóreos, para denotar que forman parte del cuerpo y siempre son de índole material.60 Dejando el tiempo constante, como si no existiera.61 Parque industrial, conjunto de elementos, máquinas, equipos, instalaciones fabriles, etc. ordenadas de tal manera que pueden generarbienes o servicios.

Análisis de oportunidades yamenazas

Plan maestro de mantenimientoplaneado

InvestigaciInvestigacióónn

PlaneaciPlaneacióónnAnAnáálisislisis

EjecuciEjecucióónn CronogramaCronograma

Equipos fuera deEquipos fuera deservicio por LCC uservicio por LCC u

obsolescenciaobsolescencia

GerenciaGerenciaESTRATESTRATÉÉGICAGICA

GerenciaGerenciaTTÁÁCTICA basadaCTICA basada

en objetivosen objetivos

GerenciaGerenciaOPERACIONALOPERACIONAL

Comportamiento del sistema

de mantenimiento bajo lametodología Ciclo económicointegral de Vida ( LCC - LifeCycle Cost)

Análisis de oportunidades yamenazas

Plan maestro de mantenimientoplaneado

InvestigaciInvestigacióónn

PlaneaciPlaneacióónnAnAnáálisislisis

EjecuciEjecucióónn CronogramaCronograma

Equipos fuera deEquipos fuera deservicio por LCC uservicio por LCC u

obsolescenciaobsolescencia

GerenciaGerenciaESTRATESTRATÉÉGICAGICA

GerenciaGerenciaTTÁÁCTICA basadaCTICA basada

en objetivosen objetivos

GerenciaGerenciaOPERACIONALOPERACIONAL

Comportamiento del sistema

de mantenimiento bajo lametodología Ciclo económicointegral de Vida ( LCC - LifeCycle Cost)




función): el ser humano y el medio ambiente, que deterioran los equipos o los ponen en estado de falla parcialo total..

Ilustración 20 - Objeto del mantenimiento.

Servicioque prestala máquina

Conservación

Cuerpo

MantenimientoPreservación(Preventiva o correctiva)

Función

á quinaMáquina

Las actuaciones que se hagan en términos del tiempo para restituir el equipo a sus condiciones normales deoperación (o diseño) dan lugar a la clasificación que se hace de las acciones de mantenimiento: antes odespués de la falla.

La acción del espacio kantiano, hace que cada vez las tecnologías de los equipos sean más complejas ymodernas, lo que implica para mantenimiento una mayor utilización de técnicas y prácticas más profundas,más fuertes, más científicas y con mayor uso de informática y tecnología.

Se observa en la Ilustración 22, que la máquina utilizada siempre desempeña la misma función, escribir; loque cambia es su componente tecnológico (más complejo al lado derecho). Es el espacio, el componenterequerido para que cada día se afinen y se desarrollen más las tácticas de mantenimiento, como el TPM , RCM ,Proactivo, Reactivo, Clase Mundial, Centrado en Objetivos, RCM Scorecard62, entre otros.

Ilustración 21 - Agentes que generan fallas o desgastes en los equipos.

VidaVida úútiltil

Seres HumanosSeres Humanos Medio AmbienteMedio Ambiente

Usa.Usa.

Abusa.Abusa.

No usa.No usa.DestruyeDestruye

No mantiene.No mantiene.

Contamina.Contamina.

Oxida.Oxida.

Corroe.Corroe.Acaba.Acaba.

Deteriora.Deteriora.

62 RCM Scorecard - Jack Nicolás Jr., construye un sistema de mantenimiento centrado en confiabilidad a partir de los tableros de mandode control Balanced Scorecard de Kaplan y Norton, basado en los trabajos originales de RCM de Nowlan y Heap, de RCM SAE JA1011 y 1012 y de los trabajos de Mac Smith, con la colaboración de Doug Plucknette, con el fin de poder medir resultados de estatáctica (RCM)(RCM Scorecard Blit@,,2005)(RCM Scorecard@,2005).




Ilustración 22 - Efecto del espacio y del tiempo (enfoque kantiano) sobre los equipos.

2.2.3 Niveles del mantenimiento.

El autor plantea cuatro niveles o categorías al jerarquizar los diferentes tópicos que maneja el mantenimiento.

Ilustración 23 - Niveles y categorías del mantenimiento bajo enfoque sistémico

Nivel InstrumentalNivel Instrumental

Nivel EstratNivel Estratéégicogico

Nivel TNivel Táácticoctico

Nivel OperacionalNivel Operacional

44

11

22

33

O r d e n m en t a l

O r d e n r e a l

O r d e n r e a l

O r d e n m en t a l

Plazo inmediatoPlazo inmediato

LargoLargo

plazoplazo

Mediano plazoMediano plazo

Corto plazoCorto plazo

2.2.3.1 Nivel 1 - Instrumental. (Funciones y Acciones)

El nivel instrumental abarca todos los elementos reales requeridos para que exista mantenimiento en lasempresas, procura el manejo sistémico de toda la información construida, requerida en un sistema de

mantenimiento en lo referente a las relaciones entre Personas, Recursos Productivos y Máquinas; pertenecen aeste grupo todos los registros, documentos, historia, información, codificación, entre otros; en general todo loque identifica a los equipos, a los recursos de AOD63 y de mantenimiento; la administración de la informacióny su tratamiento estadístico; la estructura organizacional de los tres elementos descritos de un sistema demantenimiento. Clasifican también en este nivel instrumentos más avanzados como las 5S, el mejoramientocontinuo, etc., también se encuentran aquí herramientas avanzadas específicas y de orden técnico.

63 AOD - Aprovisionamiento Operación Distribución.




El nivel instrumental comprende todos los elementos necesarios para que exista un sistema de gestión yoperación de mantenimiento, incluye: la información, las máquinas, las herramientas, los repuestos, losutensilios, las materias primas e insumos propios de mantenimiento, las técnicas, los registros históricos defallas y reparaciones, las inversiones, los inventarios, las refacciones, las modificaciones, los trabajadores, las

personas, el entrenamiento y la capacitación de los funcionarios, entre otros. Se pueden encontrar diferentesniveles dentro de esta categoría en cuanto a instrumentos: básicos, avanzados genéricos y específicos, comotambién específicos de orden técnico. En general abarca todos los elementos físicos y mentales que requierenlas Personas para poder realizar las acciones64 concretas de mantenimiento sobre los elementos o máquinas.

2.2.3.2 Nivel 2 - Operacional. (Acciones mentales)

El nivel operacional comprende todas las posibles acciones a realizar en el mantenimiento de equipos por parte del oferente, a partir de las necesidades y deseos de los demandantes. Acciones correctivas, preventivas, predictivas y modificativas.

2.2.3.3 Nivel 3 - Táctico (Conjunto de Acciones Reales)

El nivel táctico contempla el conjunto de acciones de mantenimiento que se aplican a un caso específico (unequipo o conjunto de ellos), es el grupo de tareas de mantenimiento que realizan con el objetivo de alcanzarun fin; al seguir las normas y reglas para ello establecido. Aparecen en este nivel el TPM , RCM , TPM & RCM combinadas, reactiva, proactiva, clase mundial, RCM Scorecard , entre otros.

2.2.3.4 Nivel 4 - Estratégico. (Conjunto de Funciones y Acciones mentales)

El campo estratégico está compuesto por las metodologías que se desarrollan con el fin de evaluar el grado deéxito alcanzado con las tácticas desarrolladas; esto implica el establecimiento de índices, rendimientos eindicadores que permitan medir el caso particular con otros de diferentes industrias Locales, nacionales ointernacionales. Es la guía que permite alcanzar el grado de éxito propuesto. Se alcanza mediante el LCC, elCMD y los costos.

2.3 Estructura, relaciones y elementos.

El enfoque sistémico permite entender que la forma como se debe abordar el estudio y análisis del tema demantenimiento, es de manera estructural, es decir que tiene un orden y una secuencia; de esta manera sefacilita su entendimiento, su aplicación y la ejecución de operaciones, tácticas y estrategias a nivelempresarial.

La estructura se da en el caso particular al tener una serie de elementos (mantenedores, productores ymáquinas.) organizados e independientes, que se relacionan entre sí de una manera formal con reglas yniveles identificables.

2.3.1 Relaciones

Los elementos mantenimiento, producción y máquinas se relacionan entre sí a partir de premisas y normas deaceptación universal, así: la relación entre productores (producción) y máquinas la establecen los principiosde la confiabilidad65, la relación entre mantenedores (mantenimiento) y máquinas se define por las reglas de lamantenibilidad, la relación entre mantenedores y productores se da por una relación indirecta a través de losequipos y está gobernada por los cánones de la disponibilidad, esta última relación muestra que cuando lasconversaciones entre producción y mantenimiento son sobre las máquinas, puede ser mucho más fluida quecuando se da en forma directa, de aquí que en ocasiones existen conflictos directos entre las dos áreas, estomuestra que siempre y cuando las conversaciones se den en términos de equipos y de sus comportamientos, la

relación es más sencilla.La confiabilidad, la mantenibilidad y la disponibilidad son prácticamente las únicas medidas técnicas ycientíficas, fundamentadas en cálculos matemáticos, estadísticos y probabilísticos, que tiene el mantenimiento

64 Acciones, operaciones, o tareas que se dan en el nivel 2 operacional de mantenimiento.65 El término asociado a confiabilidad en inglés es Reliability, pues también existe la palabra Dependability en el inglés que estáasociada al CMD pero es de un significado más supra, así al traducirla aparezca también como confiabilidad. Parece ser que

Dependability está más asociada a la confiabilidad de la organización a que pertenezca la empresa a la cual se le evalúan equipos.También es importante señalar que en este libro los términos fiabilidad y confiabilidad son asumidos como idénticos.




para su análisis (Mora y otros,2003a) y su evaluación integral y específica; es a través del CMD que se puede planear, ejecutar y controlar totalmente la gestión y operación del mantenimiento.

Es curioso observar como la mayoría de las tácticas conocidas como TPM , RCM , proactiva, reactiva, clasemundial, RCM Scorecard, centrada en objetivos, basada en riesgos, terotecnológica, etc. fundamentan suestablecimiento a partir de los indicadores CMD; los cuales proveen los principios básicos estadísticos y

proyectivos de las dos manifestaciones magnas de mantenimiento: fallas y reparaciones. La mejor forma decontrolar el mantenimiento y sus implicaciones es a través del componente confiabilidad y parámetros

asociados (BARRINGER@,2005).

La confiabilidad se mide a partir del número y duración de las fallas, la mantenibilidad se cuantifica a partirde la cantidad y de la duración de las reparaciones; mientras que la disponibilidad se mide a partir de laconfiabilidad y de la mantenibilidad.

La evolución del mantenimiento permite determinar tres etapas: una inicial hacia la segunda guerra mundialdonde mantenimiento actúa por avería en los equipos, donde no se requieren grandes habilidades, unasegunda fase donde impera el mantenimiento preventivo y la reducción de costos, al prolongar la vida útil y eltercer período donde predomina la confiabilidad (Bleazard y otros,1998,45-49) y la disponibilidad del parqueindustrial con mayores niveles de seguridad para alcanzar grandes valores de eficiencia. Los estudios defiabilidad66 permiten llegar a niveles de óptima confiabilidad, que producen mínimos costos del ciclo de vida

para el usuario y minimizan los costos para el fabricante, sin comprometer confiabilidad y calidad

(RELIASOFT@,2005).

Una mayor comprensión de las fallas de dispositivos ayuda en la identificación de las mejoras que puedenintroducirse en los diseños de los productos, para aumentar su vida o por lo menos para limitar lasconsecuencias adversas de las fallas.

La terminación o degeneración de la propiedad de un elemento para realizar su función, se define como falla,esto incluye:

Falla completa, al perder disponibilidad y funcionalidad.Falla parcial, sin generar la pérdida total de disponibilidad.Falla que se encuentra durante la realización de reparaciones, mantenimientos planeados,inspecciones o pruebas, que implique la realización de otra reparación.Fallas en aparatos de seguridad o elementos de control y monitoreo.La degradación paulatina de la funcionalidad del elemento después de cierto límite establecidocomo referencia con antelación al hecho.

No se estiman como fallas: la realización de tareas planeadas de mantenimiento67, la interrupción de lafuncionalidad de un elemento o máquina causada por un factor externo y exógeno a la operación del mismo.

Las fallas se clasifican internacionalmente como críticas68 (critical ), degradantes69 (degraded ), incipientes70 (incipient ) y desconocidas (unknown) dependiendo del efecto que generan sobre el cuerpo o la función delequipo (OREDA,1997,34-35).

La confiabilidad se puede entender como una característica propia del diseño de máquinas, que permiteestudiar mediante principios científicos y matemáticos las fallas de los elementos de los equipos, para elanálisis de los procesos de un diseño, la determinación de los costos del ciclo vida y la seguridad de un

producto (Nachlas,1995,14). Además se utiliza en el análisis de datos operativos para el mantenimiento, permitiendo conocer el comportamiento de equipos en operación con el fin de aislar componentes con

66 En castellano se puede decir que las expresiones fiabilidad y confiabilidad denotan lo mismo.67 Otra cosa es si durante un mantenimiento planeado aparece una falla, en ese caso se consideran eventos independientes cada uno con

su respectivo tiempo de prevención o predicción y de reparación respectivamente .68 Causan pérdida completa de funcionalidad y disponibilidad del equipo o dispositivo.69 No son críticas, pero afectan las condiciones de la capacidad de producción; normalmente evolucionan a críticas con el tiempo o uso.70 No afectan ni la disponibilidad, ni la funcionalidad, ni la capacidad de producción, pero pueden transformarse en degradantes con eltiempo sino se realiza la eliminación de la causa de falla.




problemas, diseñar las políticas de mantenimiento, calcular instantes óptimos de sustitución económica deequipos y establecer frecuencias de ejecución del mantenimiento preventivo (Díaz,1992,5).

La falla de un sistema se define como un evento que provoca la pérdida total o parcial de la capacidad de unequipo para realizar las funciones para las cuales es diseñado. Un equipo, una máquina o un dispositivo se

puede encontrar en uno de los dos posibles estados (mutuamente excluyentes): funciona o está en falla.Durante la vida útil el elemento se alterna entre SoFa71 y SoFu72. Los estados del equipo se denominan perfilde funcionalidad. (Knezevic,1996,20).

Ilustración 24 - Diagrama de estados de un equipo (perfil de funcionalidad).

iempoiempo

CondiciCondicióón Operacional del equipon Operacional del equipo -- FuncionalidadFuncionalidad

SoFu – Estado de funcionamiento normal – St a t e o f Func t i o n i n g

SoFa– Estado de falla – St a t e o f F a i l u r e

El sistema está en funcionamiento o en falla, solo

una de las opciones en cualquier tiempo t

El sistema está en funcionamiento o enfalla, únicamente en una de las dosopciones en cualquier tiempo t

tiempoiempo

El desarrollo de las técnicas de confiabilidad comienza en la segunda guerra mundial, como una respuesta alos rápidos desarrollos tecnológicos y a las intensas exigencias sobre los equipos. Se atribuye a Werner VonBraun la realización de los primeros estudios sistemáticos de confiabilidad cuando, en un intento por mejorarla eficacia de los cohetes V-1 y V-2, analizó sistemáticamente la causa de las fallas e incorporó sus resultados

en diseños mejorados. Al final de la segunda guerra, los estudios de confiabilidad se desarrollan bastantedebido a la guerra fría, la carrera espacial y el desarrollo de la industria nuclear.

Los estudios de confiabilidad se realizan sistemática y rutinariamente en el diseño de equipos y sistemas, conla idea de mejorar la calidad de los productos. Por ejemplo, antes de la construcción del metro de Caldas, lascompañías francesas responsables emprenden intensos estudios de confiabilidad que les permiten garantizarque el producto terminado esté razonablemente libre de fallas mayores (3).

La mantenibilidad es una medida vital para la predicción, evaluación, control y ejecución de las tareascorrectivas o proactivas73 de mantenimiento; permite mejorar los tiempos y las frecuencias de ejecución deacciones de reparación o mantenimiento en las máquinas (35).

La disponibilidad es una herramienta útil en situaciones en las que se tienen que tomar decisiones conrespecto a la adquisición de un elemento entre varias posibles alternativas (Knezevic,1996,27).

Entre las ventajas del estudio científico y matemático del CMD, resalta que pretenden buscar una metodologíaadecuada para medirlas y evaluarlas eficazmente, con el fin de brindar una herramienta fácil de usar paracontrolar la gestión y operación integral del mantenimiento.

71 SoFa - State of Failure - Estado de Falla72 SoFu - State of Function - Estado de Funcionamiento normal.73 Tareas proactivas: mantenimientos planeados, como son preventivos o predictivos.




En resumen, la confiabilidad se asocia a fallas, la mantenibilidad a reparaciones y la disponibilidad a la posibilidad de generar servicios o productos.

2.3.2 Interacción - CMD.

La forma en que se realiza la estimación de cada uno de los indicadores relacionales del sistema demantenimiento y producción, como son la confiabilidad, la mantenibilidad y la disponibilidad es amplia ydiversa; la literatura universal sobre el tema provee diversas formas y métodos, en la cual se encuentrantambién elementos y principios comunes, las diferentes estimaciones aportan metodologías disímiles o afines

en otros casos.

El autor propone un modelo universal para el manejo del CMD (Confiabilidad - Mantenibilidad -Disponibilidad) y aporta una metodología única y sintética que permite estimar los diferentes parámetros deuna forma única y lógica, de tal manera que los sistemas de medición CMD que se implementen en lasdiferentes empresas, permitan una comparación similar en el tiempo, ya sea con la propia industria o con otrasa nivel internacional, el manejo de la obtención del CMD debe cumplir unos parámetros estadísticos ymatemáticos a lo largo del cálculo.

El modelo propuesto en la Ilustración 25 parte de la premisa de que los valores pueden ser pronosticados alinicio en cuanto a los tiempos de falla, tiempos útiles, períodos de mantenimientos planeados, tasas de fallas ode reparaciones, etc. o al final del proceso mediante el pronóstico de los parámetros CMD asociadoscalculados como el eta, Eta, MTTF , MTBF , MTTR, entre otros. También es importante resaltar que el cálculo

se realiza inicialmente con la distribución Weibull que permite la utilización de las tres zonas de tasa de fallaso sea para cualquier eta; para luego acorde al valor de este parámetro obtenido se realiza la validación de loscálculos, para posteriormente compararlos con otras distribuciones congruentes con el valor eta que secalcule. De resto, se usan prácticamente las metodologías estadísticas y procedimientos universalmenteaceptados en el cálculo y estimación integral CMD, en el modelo propuesto por el autor; pero en todo caso se

pretende una sola ruta de cálculo que permita de una manera fácil la comparación dinámica de resultados, quees el objetivo del manejo estratégico y sistémico del mantenimiento y de la producción.

2.3.3 Disponibilidad 74

La probabilidad de que el equipo funcione satisfactoriamente en el momento en que sea requerido después delcomienzo de su operación, cuando se usa bajo condiciones estables, donde el tiempo total considerado incluyeel tiempo de operación, tiempo activo de reparación, tiempo inactivo, tiempo en mantenimiento preventivo(en algunos casos), tiempo administrativo, tiempo de funcionamiento sin producir y tiempo logístico se define

como disponibilidad (Ramakumar,1996,8) (Blanchard y otros,1994,20) (Nachlas,1995,154) (Smith,1983)(Leemis,1995,148) (Kececioglu,1995,24) (Diaz,1992,5) (Knezevic,1996,27) (Ebeling,2005) (Kelly yotro,1998,3) (Kapur y otro,1977,225) (Rey,1996,161) (Halpern,1978,348) (Navarro y otros,1997,28)(Modarres,1993,5) (Ordoñez,1992,11).

Es una característica que resume cuantitativamente el perfil de funcionalidad de un equipo. La mayoría de losusuarios aseguran que necesitan la disponibilidad de un equipo tanto como la seguridad. Hay varios métodos

para lograrlo, uno es construir un equipo que cuando falle sea fácil de recuperar, y el otro es que seanconfiables, y por lo tanto, demasiado costosos (Knezevic,1996,27).

La disponibilidad es una consideración importante en sistemas relativamente complejos, como plantas deenergía, satélites, plantas químicas y estaciones de radar. En dichos sistemas, una alta confiabilidad no essuficiente, por sí misma, para asegurar que el sistema esté disponible para cuando se necesite(O’Connor,2002).

También es una medida relevante y útil en casos en que el usuario debe tomar decisiones para elegir unequipo entre varias alternativas. Para tomar una decisión objetiva con respecto a la adquisición del nuevoequipo, es necesario utilizar información que abarque todas las características relacionadas, entre ellas ladisponibilidad, que es una medida que suministra una imagen completa sobre el perfil de funcionalidad (27).

74 La traducción en inglés es Availability (BABYLON@,2005).




Ilustración 25 - Modelo universal e integral, propuesto para la medición CMD

Síntesis Universal de Medición CMDConfiabilidad – Mantenibilidad – Disponibilidad

Reliability – Maintainability - Availabilty

Obtención de los datos de tiempos útiles, fallas, reparaciones, tiempos perdidos

de producción y mantenimiento, tiempos de suministros, demás tiempos requeridos.Verificar verosimilitud y coherencia cronológica de la información.

Preparación de los datos de fallas, reparaciones, tiempos útiles, mantenimientos,otras actividades, etc., dependiendo de la disponibilidad a usar y de los requerimientos

específicos del cálculo. Se separa lo correctivo de lo planeado. Pronósticos.

Disponibilidad factible de calcular o deseada de utilizar

Genérica o deSteady-state

Inherente oIntrínseca Alcanzada Operacional

OperacionalGeneralizada

Es útil cuando no se

tienen desglosadoslos tiempos de

reparaciones o demantenimientos

planeados; o cuandono se mide conexactitud ni los

tiempos logísticos, niadministrativos ni lostiempos de demoras

por repuestos orecursos humanosque afecten el DT.

No asume que los UTsean altos y los DT

bajos. Es útil aliniciar procesos

CMD, engloba todaslas causas.

Debe usarse entre 2y n eventos.

Considera que la no

funcionalidad delequipo es inherente

no más al tiempoactivo de reparación.

No incluye lostiempos logísticos, ni

los tiemposadministrativos ni lostiempos de demora

en suministros.Asume idealmente

que todo está listo almomento de realizar

la reparación.

Se debe cumplir quelos UT sean muy

superiores en tiempoa los MTTR (al menosunas 8 o más veces)

y que DP tienda acero en el tiempo.

Tiene en cuenta tanto

las reparacionescorrectivas, como lostiempos invertidos en

mantenimientosplaneados

(preventivo y/opredictivos); no

incluye los tiemposlogísticos, ni los

tiemposadministrativos niotros tiempos de

demora.

Los mantenimientosplaneados en excesopueden disminuir la

disponibilidadalcanzada, aúncuando puedenincrementar el

MTBM.

Comprende, a

efectos de la nofuncionalidad, eltener en cuenta:

tiempos activos dereparación

correctiva, tiemposde mantenimientos

planeados(preventivos o

predictivos), tiemposlogísticos

(preparación,suministros de

repuestos o recursoshumanos), tiempos

administrativos,demoras, etc.

Es útil cuandoexisten equipos en

espera paramantenimiento.

Se sugiere cuando los

equipos no operan enforma continua, o enlos eventos en que el

equipo está disponiblepero no produce.

Es necesaria cuandose requiere explicar lostiempos no operativos.

Asume los mismosparámetros de cálculo

de la alcanzada,adicionando el Ready

Time tanto en elnumerador como en el

denominador.

Se usa cuando lasmáquinas están listas(Ready Time ) u operan

en vacío.

Disponibilidad factible de calcular o deseada de utilizar

















Considera que la no







la reparación.










demora.



MTBM.

Comprende, a


















denominador.


en vacío.











Considera que la no







la reparación.










demora.



MTBM.

Comprende, a


















denominador.


en vacío.

Alineación para Weibull

Estimación de parámetros de

No Confiabilidad y de Mantenibilidad

Método i-kaésimo

i / n + 1

BenardAproximación a Rango de Medianas

RR Y - R RX

Kaplan & Meier

MLE

MaximunLikelihoodEstimation

Método deMáximaVerosimilitud

Métodos Gráficos Mínimos Cuadrados

Rango de Mediana

Tabla

Calcular verificación con Ajuste (igual a cero), Error estándar del estimado (el mínimo posible cercano

a cero), Coeficiente muestral de determinación r 2 (aceptable entre 0.9025 y 1) , Coeficiente muestral

de determinación Ajustado r r 2 2 (debe ser entre 0.90 y 1) y Coeficiente de correlación r (válid o ent re

0.95 y 1) .

Cumplen r 2 y r ?No Sí Continua en la siguiente figuraVa a Obtención

Datos




Síntesis Universal de Medición CMD

Confiabilidad – Mantenibilidad – DisponibilidadReliability – Maintainability - Availabilty

Confiabilidad eta y Eta ! Mantenibilidad eta y Eta !

Parametrización Weibull

Confiabilidad eta y Eta ! Mantenibilidad eta y Eta !

Parametrización Weibull

Chequeo de Bondad de Ajuste – Good ness of F it

Kolmogórov-Smirnov Anderson-Darling Chi Cuadrado Ji 2

No Sí

No

No Sí

Gamma NormalLog-Normal

MLEMa x im u n

L i k e l i h o o d E s t i m a t i o n

Método deMáxima

Verosimilitud

Alineación Gráfica o de Mínimos Cuadrados

Pruebas de alineación: ajuste, estándar,determinación y correlación de la alineación.

Media " y Desviación estándar #

Pruebas de bondad de ajuste : Kolmogórov-Smirnov, Anderson-Darlingy Chi Cuadrado Ji 2

eta anterior entre 0 y 1.95 eta mayor a 2.05

!lfa y eta

Cumplen al menosdos de las pruebas

Cumplen al menosdos de las pruebas

Cálculo de UT, MTBF, MTBM; de MTTR, , o equivalente, enfunción de la distribución válida por Bondad de Ajuste

Análisis de Curvas densidad de fallas f(t), acumulada de fallas F(t),

confiabilidad R(t) y Tasa Fallas Lambda "(t)

Pronósticos de curvas y/o parámetros

Estrategias, táctica y acciones de mantenimiento

Análisis de parámetros eta, Eta #, MTBF, MTBM, MTBM C , MTBM P ,MTTR , , , M p, etc. en el tiempo

Viene de parte figura anterior Obtención Datos

'

M ' M




Ilustración 26 - Tiempos de fallas, de funcionamiento y demás que impiden la funcionalidad o no del sistema o equipo.

ttiempoiempo

Estado deEstado defuncionamientofuncionamiento

SoFu

SoFa

LDTLDT’’

TBFTBFTTFTTF

UTUT

DTDT

TTRTTR

SoFu

SoFuSoFuSoFu

SoFa

f f 1 1 f f 2 2 f f 3 3 f f I I

Donde

TTF = Time To Failure = Tiempo hasta Fallar (se usa en equipos que solo fallan una vez, no reparables).

f i= Falla i -ésimam = número de fallas ocurridas en el tiempo que se revisa, desde f 1 hasta f i.TTR = Time To Repair = Tiempo que demora la reparación neta, sin incluir demoras ni tiempos logísticos, ni tiempos invertidos en

suministros de repuestos o recursos humanos.MTTR = Mean Time To Repair = Tiempo Medio para Reparar = Σ TTR / mTBF = Time Between Failures = Tiempo entre Fallas.MTBF = Mean Time Between Failures = Tiempo Medio entre Fallas = Σ TBF / mUT = Up Time = Tiempo Útil en el que equipo funciona correctamente.MUT = Mean Up Time = Tiempo Medio de Funcionamiento entre Fallas = Σ UT / mDT = Down Time = Tiempo no operativo.MDT = Mean Down Time = Tiempo Medio de Indisponibilidad o no funcionamiento entre Fallas = Σ DT / mADT = Admin istrative Delay Time = retrasos administrativos exógenos a la actividad propia de reparación, diferentes al tiempo activo

neto de la reparación; ejemplos de estos son: suministro de personal especializado, entrenamiento de recursos humanosrequeridos para esa reparación, revisión de manuales de mantenimiento u operación, localización de herramientas,cumplimiento de procesos y/o procedimientos internos, etc.

LDT’ = Logistics Delay Time = retrasos logísticos la obtención de insumos para la reparación, en los procesos demantenimiento o de producción, en los tiempos de suministros, etc. como por ejemplo el tiempo requerido para transporte derepuestos, o el tiempo que hay que esperar a que se construya un repuesto especial por parte de los fabricantes, etc.

LDT = ADT + LDT’ = Logistic Down Time = Tiempo total logístico que demora la acción propia de reparación o mantenimiento. Sontodos los tiempos exógenos al equipo que retrasan el tiempo activo.

MLDT = Mean Logistics Down Time = Tiempo Medio de Tiempos LogísticosSoFa = State of Failure = Estado de Falla, el equipo no funciona correctamente.SoFu = State of Function ing = Estado de Funcionamiento correcto.PM = Planned Maintenances = Mantenimientos Planeados, pueden ser preventivos o predictivos.

ADTADT

LDTLDT PMPM

La relación entre disponibilidad, confiabilidad y mantenibilidad se aprecia en la expresión

idad Mantenibil dad Confiabili


+= , donde interactúan los tiempos útiles UT y los tiempos

de fallas debidas a reparaciones (imprevistas) DT, como de otros tiempos relevantes en la disponibilidad o node las máquinas.

Se puede aproximar la medición de disponibilidad, a la relación entre: Ecuación 1 - Relación de disponibilidad.

operar puedemáquinaoelementoel queenTiempo

bien funciona yntecorrectameoperaodispositivel queenTiempoidad Disponibil =




2.3.3.1 Opciones de Disponibilidad

La modelación de la disponibilidad se puede realizar mediante diversas técnicas, desde unas muy simples quese basan en indicadores puntuales e instantáneos que se calculan independiente de la estimación de

probabilidades y de sus leyes que modelan el CMD, hasta otras más complejas donde sí se tienen en cuentalas distribuciones que simulan el comportamiento de la confiabilidad y de la mantenibilidad, hasta llegar aluso de simulaciones tipo Montecarlo. En este libro se recomienda el uso de distribuciones para simular lasfunciones de C y M. Al igual existen diferentes disponibilidades de distintos autores y de diferentesinstituciones mundiales que tratan el mantenimiento, en el caso particular se usan las cinco (5) descritas en laIlustración 25: Genérica, Inherente, Alcanzada, Operacional y Operacional Generalizada.

Ecuación 2 - Disponibilidad Genérica AG.

MDTMUT

MUT

DTUT

UT

+=

+==∑ ∑

∑G AGenéricaidad Disponibil

La disponibilidad genérica en este caso se mide en porcentaje (%), mientras que MUT y MDT se miden enunidades de tiempo: horas, minutos, entre otros.

Disponibilidad Genérica

Es muy útil cuando se tienen los tiempos totales de funcionamiento y de no disponibilidad, en este caso no se poseen los tiempos exactos de demoras logísticas, suministros, retrasos, otros.

Los MUT en la AG solo consideran los tiempos en que el equipo funciona correctamente, como a su vez losMDT contemplan todo lo que genere no disponibilidad, los tiempos de paradas previstas o planeadas pormantenimiento (u otra causa) deben descontarse del tiempo en que el equipo puede operar. Por ejemplo en elevento en que se tuviera un equipo que tiene tiempo útil UT, otro tiempo DT por fallas que generanreparaciones y además de lo anterior se tiene tiempo invertido en PM mantenimiento preventivo, con untiempo total TT, se calcula así, la disponibilidad (Vallejo,2004):

Ecuación 3 - Disponibilidad Genérica con mantenimientos preventivos.

∑∑ ∑

−

−−==

PMTT

DTPMTT

operar puedequeenTiempo

ento FuncionamiTiempo AG

Si durante los tiempos de mantenimiento preventivo aparece una falla se consideran como hechosindependientes el PM y la reparación, tratándose como eventos diferentes.

Al asumir varias consideraciones, como: que el MTTR tiende en el tiempo a ser igual al MDT , que el MTBF esmucho mayor que MTTR (al menos unas 8 veces), que el tiempo total de análisis de eventos es muy largo ysuperior al menos a 10 veces el MTTR, que el MLDT 75 tiende a cero en el tiempo; se puede considerar comoválido que:

Ecuación 4 - Equivalencias de UT con TBF y de DT con TTR.

MTTR MTBF

MTBF

MDT MUT

MUT

+=

+

De donde se puede asumir que MTBF MUT ≈ , que es usado por algunos autores, debe recordarse que esto es

válido solo bajo las premisas enunciadas.

Las modelaciones Markovianas simples y complejas de procesos estocásticos donde se representan losestados posibles de un sistema y las probabilidades de transición entre estos estados, al asumir que las

probabilidades de transición entre estados posibles (funcionamiento u ocurrencia de falla con reparación) sonconstantes (hipótesis cierta solo en procesos de Poisson), al considerar que la Tasa de Fallas " (t)=1/ MTBF y laTasa de Reparaciones #(t)=1/ MTTR bajo hipótesis de comportamiento poissoniano76 y resolver el sistemamediante ecuaciones diferenciales, permiten demostrar la validez de la disponibilidad en función de MTBF y

MTTR (Díaz,1992,43-57), así:

75 DP – Delays Production – Demoras y retrasos por Producción.76 Autor Simeón Denis Poisson (1781-1840), de origen francés.




Ecuación 5 - Disponibilidad Inherente o Intrínseca A I 77 .

MTTR MTBF

MTBF A Inherenteidad Disponibil I +

==

Disponibilidad Inherente

A I del sistema, es la probabilidad de que el sistema opere satisfactoriamente, cuando sea requerido en

cualquier tiempo bajo las condiciones de operación especificadas y un entorno ideal de soporte logístico, esdecir, con la disponibilidad adecuada de personal, repuestos, herramientas, equipos de prueba y demás, sinconsiderar ninguna demora logística o administrativa (Blanchard y otros,1994;127). El MTTR es el tiempoactivo neto de reparación sin ninguna demora y con todos los recursos disponibles al iniciarse la reparación.La A I no contempla los mantenimientos planeados (preventivos o predictivos).La disponibilidad inherenteestá basada únicamente en la distribución de fallas y la distribución de tiempo de reparación(Ebeling,1997;255). A I puede ser usada como un parámetro para el diseño (Hecht y otro,2001,6). Como su

palabra lo expresa solo reconoce actividades de reparaciones inherentes al sistema, no exógenas.

Las empresas que invierten tiempos relevantes en actividades planeadas de mantenimiento (preventivo y/o predictivo), pueden utilizar una disponibilidad que tiene en cuenta las tareas proactivas78 de mantenimientoque generan no disponibilidad:

Ecuación 6 - Disponibilidad Alcanzada A A79.

1**

1

++=

+==

C P P A MTBM M MTBM MTTR M MTBM

MTBM A Alcanzadaidad Disponibil

Donde MTBM = Mean Time Betwen Maintenance o sea el Tiempo Medio entre Mantenimientos (tantoreparaciones correctivas o modificativas, como también mantenimientos planeados, sean de orden preventivo o

predictivo).y M = Mean Time active Maintenance = MTM = Mean Time Maintenance = Tiempo Medio de

Mantenimiento (correctivo y planeado).El tiempo medio entre mantenimientos, MTBM , más que un índice de confiabilidad es un indicador de lafrecuencia de los mantenimientos; es función de la frecuencia de los mantenimientos planeados (preventivos y/o

predictivos) y no planeados (correctivos), en ausencia de mantenimiento preventivo el MTBM se aproxima al MTBF (Blanchard y otros,1994,111).

pc MTBM MTBM

MTBM 11

1

+

=

Donde: MTBM c: tiempo medio entre mantenimientos no planeados (correctivo), se aproxima al MTBF. MTBM p; tiempo medio entre mantenimientos planeados.

Ahora, para el cálculo del M se usa la expresión:

pc

p

p

c

MTBM MTBM

MTBM

M

MTBM

MTTR

M 11

+

+

=

Donde,

MTTR = Mean Time To Repair = es el tiempo neto medio para realizar reparaciones o mantenimientoscorrectivos, sin incluir demoras logísticas ni retrasos administrativos, es el mismo definido para las anterioresdisponibilidades.

Mp = es el tiempo neto medio para ejecutar tareas proactivas de mantenimientos planeados.

El M ( Mean active Maintenance Time), es el tiempo medio de mantenimiento activo requerido para realizarcualquier tarea de mantenimiento. Es función de los tiempos medios de mantenimiento correctivo y preventivo

77 A I _ Inherent Availability – Disponibilidad Inherente o Intrínseca78 Definidas así por John Moubray en su libro RCM editado en 1992.79 A A - Achieved Availability – Disponibilidad Alcanzada.




y sus frecuencias relativas; sólo considera los tiempos activos de mantenimiento y no considera los tiemposadministrativos y logísticos (Blanchard y otros,1994;108) (Vallejo,2004).

Disponibilidad Alcanzada

A A, es la probabilidad de que el sistema opere satisfactoriamente, cuando sea requerido en cualquier tiempo bajo las condiciones de operación especificadas y un entorno ideal de soporte logístico, sin considerar ningúnretraso logístico o administrativo pero involucrando en sus cálculos los tiempos imputables a las actividades

planeadas de mantenimiento.

Cuando se presente el caso especial de que durante la realización de una tarea proactiva o planeada(preventiva o predictiva) aparezca un daño que implique una reparación, se debe tomar la corrección (omodificación) como un evento independiente y considerarse los dos tiempos en forma aislada (Díaz,1992,44),debido a que la reparación requiere de horas-hombre adicional al mantenimiento preventivo, se puede manejarcomo un tiempo correctivo entre dos preventivos o simplemente tomar un preventivo por el tiempo invertidoy otro correctivo o modificativo por la acción no planeada , pero en todo caso asumir los dos tiempos enforma separada contabilizándolos a ambos. Recuérdese que en confiabilidad los tiempos útiles son inherentesal equipo o sistema, mientras que en mantenibilidad los tiempos de reparaciones o de tareas proactivas soninherentes al recurso humano80 que las realiza.

A manera de ejemplo, se presenta el siguiente caso, donde los tiempos medios se valoran en forma puntual yno con simulaciones de distribuciones (que se desarrolla en capítulos posteriores) que es lo que recomienda el

autor.

80 O grupos de personas que realizan las correcciones, modificaciones y/o las tareas proactivas.




Ejercicio 1 - Ejemplo de Disponibilidad Alcanzada (cálculos puntuales sin distribuciones).

T i e m p o ú t i l d e f u n c i o n a m i e n t o c o r r e c t o s i n f a l l a s

R e p a r a c i o n e s o

t i e m p o s d e m a n t e n i m i e n t o s c o r r e c t i v o s

M a n t e n i m i e n t o s p l a n e a d o s p r e v e n t i v o s o p r e d i c t i v o s

U T

1

U T

2

U T

3

U T

4

U T

5

U T

6

U T

7

U T

8

U T

9

U T

1 0

U T

1 1

1 1

0

2

1 1 0

1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

2 6

1 2 0

3 4

1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

3

1 1 0

1 0

1 1 0

9

1 1 0

1 0

1 1 0

C á l c u l o s c o r r e c t i v o s

P a r

a e l c á l c u l o d e

M T B M

C

s e a s u m e

c o m o s i e l c o m p o r t a m i e n t o t o t a l f u e s e ( s

e e l i m i n a n l o s p l a n e a d o s d e l a g r á f i c a )

R e p a r

a c i o n e s o t i e m p o s d e m a n t e n i m i e n t o s c o

r r e c t i v o s

1 1 0

3 3 0

1 2 0

2 2 0

2 2 0

2 2 0 H o r a s

U T

1

U T

2

U T

5

U T

6

U T

8

U

T 1 0

U T

3

U T

7

U T

9

U T

1 1

U T

4

1 1 0

2

1 1 0

1 1 0

1 1 0

2 6

1 2 0

3 4

1 1 0

1 1 0

3

1 1 0

1 1 0

9

1 1 0

1 1 0

M T B M

C

e s e l p r o m e d i o

d e l o s T B M c i n d i v i d u a l e s :

1 1 0 , 3 3 0 , 1 2 0 , 2 2 0 , 2 2 0 , 2 2 0

=

2 0 3 . 3

M T T R

e s e l p r o m e d i o

d e l o s T T R i n d i v i d u a l e s :

2 , 2 6 , 3 4 , 3 , 9

=

1 4 . 8

Σ D T s

/ N o . F a l l a s

R e c u é r d e s e q u e p a r a D i s p o n i b i l i d a d e s A

I , A

A , A

O y A

G O s e a s u m e

q u e U T ≈ T

B F ≈ T

T F

Σ U T s / N o . F a l l a s

T i e m p o s h o r a s

T i e m p o s

h o r a s

p

c M

T B M

M T B M

M T B M

1

1

1 +

=

t i e m p o

t i e m p o

M

M T B

M

M T B M

A

A l c a n z a d a

i d a d

D i s p o n i b i l

A

+

=

= T B M

C

T B M P

A l a f e c h a

d e h o y s e

e s t á e n u n a

r e p a r a c i ó

n q u e a ú n

n o c o

n c l u y e

A l a f e c h a d e h o y

s e e s t á e n u n a

r e p a r a c i ó n q u e

a ú n n o c o n c l u y e

T B M C




C á l c u l o s p r e v e n t i v o s

P a r a e l c á l c

u l o d e

M T B M

P

s e a s u m e c o m

o s i e l c o m p o r t a m i e n t o t o t a l f u e s e ( s e e l i m i n a n l o s t i e m p o s c o r r e c t i v o s d e

l a g r á f i c a )

M a n t e

n i m i e n t o s p l a n e a d o s p r e v e n t i v o s o p r e d i c t i v o s

2 2 0

1 1 0

2 3 0

1 1 0

2 2 0

2

2 0

N o s e t o m a U T

1 1

p u e s l o q u e s i g u e e

s u n a f a l l a

U T

1

U T

3

U T

4

U T

6

U T

7

U T

9

U T

1 1

U T

2

U T 5

U T

8

U

T 1 0

1 1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

1 2 0

1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

1 1 0

1 0

1 1 0 1

1 0

1 0

1 1 0

M T B

M P

e s e l p r o m e d i o d e l o s T B M

P i n d i v i d u a l e s :

2 2 0 ,

1 1 0 ,

2 3 0 ,

1 1 0 ,

2 2 0 ,

2 2 0

=

1 8 5 . 0

M P

e s e l p r o m e d i o d e l o s t i e m p o s p r e v e

n t i v o s n e t o s i n d i v i d u a l e s :

1 0 ,

1 0 ,

1 0 ,

1 0 ,

1 0 ,

1 0

=

1 0

Σ U T s / N o .

F a l l a s


i e m p o

2 8 .

1 2

1 8 5

1

3 .

2 0 3 1

1 8 5

1 0

3 .

2 0 3

8 .

1 4

1

1

=

+ +

=

+ +

=

p

c

p

p

c

M

T B M

M T B M

M T B M

M

M T B M

M T T R

M

8 6

.

9 6

1 8 5

1

3 .

2 0 3 1

1

1

1

1

=

+

=

+

=

P

C

M T B M

M T B M

M T B M

T B M P





%

7 4 .

8 8

2 8 .

1 2

8 6 .

9 6

8 6 .

9 6

=

+

=

+

=

=

M

M T B M

M T B M

A

A l c a n z a d a

i d

a d

D i s p o n i b i l

A




Si se tienen en cuenta los tiempos logísticos y administrativos de demoras, en la gestión del mantenimiento yen la operación de equipos, antes o después de una intervención correctiva o planeada, se debe considerar ladisponibilidad operacional, que se expresa mediante:

Ecuación 7 - Disponibilidad Operacional AO81.

M' MTBM

MTBM Al Operacionaidad Disponibil O +

==

Donde MTBM = Mean Time Between Maintenance o sea el Tiempo Medio entre Mantenimientos y se calculaigual que en la anterior Alcanzada tanto para reparaciones correctivas como para mantenimientos planeados, eneste elemento no inciden para nada: ADT, LDT ’ ni LDT .

El ' M (que incluye los LDT = ADT 82 + LDT ’83) se calcula exactamente igual que el M , solo que al momentode calcular el MTTR no solo se toman los correspondientes TTR1 , TTR2 ,…,TTRn netos, sino que se le sumanrespectivamente sus LDT pertinentes a cada una de las reparaciones. Al igual al momento de calcular el M p se ledebe sumar a cada tiempo de mantenimiento planeado su respectivo LDT en caso de existir.

pc

p

p

c

MTBM MTBM

MTBM

M

MTBM

MTTR

M 11

+

+

=

pc MTBM MTBM

MTBM 11

1

+=

Disponibilidad Operacional Ao, es la probabilidad de que el sistema opere satisfactoriamente, cuando se requiere que funcione bien encualquier tiempo bajo las condiciones de operación especificadas en un entorno real de soportes logísticos,abarcando por lo tanto dentro de los tiempos de mantenimiento, los tiempos causados por los retrasoslogísticos y administrativos, es decir, todos los tiempos concernientes al estado de reparación, incluyendo elmantenimiento programado y no programado.

Los dispositivos, las máquinas, los sistemas y empresas que desean tener en cuenta en la disponibilidad, eltiempo en que el equipo está disponible pero no produce ( Ready Time) pueden usar la disponibilidadOperacional Generalizada.

Ecuación 8 - Disponibilidad Operacional Generalizada AGO84.

' M MRT MTBM

MRT MTBM AdaGeneralizal Operacionaidad Disponibil GO

++

+==

Se calcula exactamente igual que la Disponibilidad Operacional, simplemente se suma tanto en el numeradorcomo en el denominador el MRT Mean Ready Time, que es el promedio del tiempo en que el equipo estádisponible (encendido o apagado) pero no produce ni genera bienes ni servicios. Se mantienen para suestimación numérica todas las premisas y paradigmas de la operacional.

Disponibilidad Operacional Generalizada

AGO, es útil cuando los tiempos en que los equipos están disponibles y no producen, sirve para explicar estoslapsos de tiempo (Aven,1999).

81 AO – Operacional Availability – Disponibilidad Operacional.82 ADT, son los tiempos de demora administrativa.83 LDT, son los tiempos logísticos de demora para la realización de mantenimiento o reparación..84 AGO – Generalized Operacional Availability – Disponibilidad Operacional Generalizada.




Ejercicio 2 - Ejemplo de Disponibilidad Operacional (cálculos puntuales sin distribuciones).

L D T

T i e m p o s

L o g

í s t i c o s

D o w n

T i m

e ,

d e

d e m o r a

.

T i e m p o

ú t i l

d e

f u n c

i o n a m

i e n t o c o r r e c t o s

i n f a l l a s

R e p a r a c

i o n e s o t i e m p o s

d e m

a n t e n

i m i e n t o s c o r r e c t i v o s

M a n t e n

i m i e n t o s p

l a n e a

d o s p r e v e n t i v o s o p r e

d i c t i v o s

U T 1

U T 2

U T 3

U T 4

U T 5

U T 6

U T 7

U T 8

U T 9

U T 1 0

U T 1 1

A D T

L D T '

L D T

L D T

L D T

1 1 0

0 . 2

0 . 9

2

1 1 0

1 0

1 1 0

0 . 1

1 0

1 1 0

0 . 3

2 6

1 2 0

3 4

0 . 4

1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

3

1 1 0

1 0

1 1 0

9

1 1 0

1 0

1 1 0

1 3 5 5

. 9

R e c u

é r d e s e q u e p a r a

D i s p o n

i b i l i d a

d e s

A I ,

A A ,

A O

y A

G O

s e a s u m e q u e

T B F ≈

U T ≈

T T F

T i e m p o s

h o r a s

p

c

M T B M

M T B M

M T B M

1

1

1 +

=

t i e m p o

p

c

p

p

c

M T B M

M T B M

M T B M

M

M T B M

M T T R

M

1

1

'

+ +

=

A l a f e c h a

d e

h o y s e e s t á

e n u n a r e p a r a c

i ó n q u e

a ú n n o c o n c

l u y e

'

M

M T B M

M T B M

A l

O p e

r a c i o n a

i d a d

D i s p o n i b i l

O

+

=

=

'

M

M T B M

M T B M

A

l

O p e r a c i o n a

i d a d

D i s p o n i b i l

O

+

=

=

T B M

P

T B M

C




Se puede concluir que la pérdida de disponibilidad debido a los tiempos logísticos de Down Time MLDT es ladiferencia entre A A y AO (89.82% – 89.59%), que es del 0.23 %.

C á l c u l o s c o r r e c t i v o s

P a r a e l c á l c u l o d e

M T B M C

s e a s u

m e c o m o s i e l c o m p o r t a m i e n t o t o t a l f u e s e ( s e e l i m i n a n l o s m a n t e n i m i e n t o s y L D T s p l a n e a d o s d e l a g r á f i c a )

R e p a r a c i o n e s o t i e m p o s d e m a n t e n i m i e n t o s c o r r e c t i v o s

L D T

1 1 0

3 3 0

1 2 0

2 2 0

2 2 0

2 2 0

U T 1

U T 2

U T 5

U T 6

U T 8

U T 1 0

U T 3

U T 7

U T 9

U T 1 1

U T 4

A D T

L D T '

L D T

1 1 0

0 . 2

0 . 9

2

1 1 0

1 1 0

1 1 0

0 . 3

2 6

1 2 0

3 4

1 1 0

1 1 0

3

1 1 0

1 1 0

9

1 1 0

1 1 0

M T B M C

e s e l p r o m e

d i o d e l o s T B M c i n d i v i d u a l e s :

1 1 0 , 3 3 0 ,

1 2 0 , 2 2 0 , 2 2 0 , 2 2 0

=

2 0 3 . 3

Σ U T s

/ N o . F a l l a s

M T T R

e s e l p r o m e

d i o d e l o s T T R i n d i v i d u a l e s :

3 . 1 , 2 6 . 3 ,

3 4 , 3 , 9

=

1 5 . 1



M T B M P

s e a s u

m e c o m o s i e l c o m p o r t a m i e n t o t o t a l f u e s e ( s e e l i m i n a n l o s t i e m p o s y l o s L D T c o r r e c t i v

o s d e l a g r á f i c a )

M a n t e n i m i e n t o s p l a n e a d o s p r e v e n t i v o s o p r e d i c t i v o

s

L D T T i e m p o s

L o g í s t i c o s D o w n T i m e , d e d e m o r a .

2 2 0

1 1 0

2 3 0

1 1 0

2 2 0

2 2 0

N o s e t o m a U T 1 1 p u e s l o q u e s i g u e e s u n

a f a l l a

U T 1

U T 3

U T 4

U T 6

U T 7

U T 9

U T 1 1

U T 2

U T 5

U T 8

U T 1 0

L D T

L D T

1 1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

0 . 1

1 0

1 1 0

1 2 0

0 . 4

1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

M T B M P

e s e l p r o m e d i o d e l o s T B M P i n

d i v i d u a l e s :

2 2 0 , 1 1 0 ,

2 3 0 , 1 1 0 , 2 2 0 , 2 2 0

=

1 8 5


M P

e s e l p r o m e d i o d e l o s t i e m p o s p r e v e n t i v o s n e t o s i n d i v i d u a l e s :

1 0 , 1 0 . 1 , 1 0 . 4 , 1 0 , 1 0 , 1 0

=

1 0 . 1


T i e m p o s L o g í s t i c o s D o w n T i m e , d e d e m o r a .


T B M C

4 8

.

1 2

1 8 5

1

3 .

2 0 3 1

1 8 5 1 .

1 0

3 .

2 0 3 1 .

1 5

1

1

'

=

+ +

=

+ +

=

p

c

p

p

c

M T B M

M

T B M

M T B M

M

M

T B M

M T T R

M

8 6 .

9 6

1 8 5

1

3 .

2 0 3 1

1

1

1

1

=

+

=

+

=

P

C

M T B M

M T B M

M T B M

T B M

P

t i e m p o

A l a f e c h a d e

h o y s e e s t á e n

u n a r e p a r a c i ó n

q u e a ú n n o

c o n c l u y e t i e

m p o

A l a f e c h a d e

h o y s e e s t á e n

u n a r e p a r a c i ó n

q u e a ú n n o

c o n c l u y e

%

5 9 . 8 8

4 8 . 1 2

8 6 . 9 6

8 6 . 9 6

'

=

+

=

+

=

=

M

M T B M

M T B M

A

l

O p e r a c i o n a

i d a d

D i s p o n i b i l

O




Ejercicio 3 - Ejemplo de Disponibilidad Operacional Generalizada (cálculos puntuales sin distribuciones).

L D T

T i e m p o s

L o g

í s t i c o s

D o w n

T i m e

, d e

d e m o r a .

T i e m p o

ú t i l d e

f u n c

i o n a m

i e n

t o c

o r r e c

t o s

i n f a l l a s

R e p a r a c

i o n e s o

t i e m p o s

d e m a n

t e n i m i e n

t o s c o r r e c t i v o s

M a n

t e n i m i e n

t o s p

l a n e a d o s p r e v

e n

t i v o s o p r e

d i c t i v o s

R e a

d y

T i m e ,

e q u

i p o

d i s p o n

i b l e p e r o n o p r o

d u c e

U T 1

U T 2

U T 3

U T 4

U T 5

U T 6

U T 7

U T 8

U T 9

U T 1 0

U T 1 1

A D T

L D T '

L D T

L D T

L D T

1 1 0

1 2 3

0 . 2

0 . 9

2

1 1 0

4 5

1 0

1 1 0

0 . 1

1 0

1 1 0

0 . 3

2 6

1 2 0

3 4

7 6

0 . 4

1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

3

1 1 0

1 0

1 1 0

9

1 1 0

1 0

1 1 0

C o n

l o c u a

l e l s

i s t e m a o r i g

i n a

l q u e

d a

t r a n s

f o r m a

d o e n

L D

T i e m p o s

L o g

í s t i c o s

D o w n

T i m e

, d e

d e m o r a .

T i e m p o

ú t i l d e

f u n c

i o n a m

i e n

t o c

o r r e c

t o s

i n f a l l a s

A n

t e r i o r e s

R e a

d y

T i m e

R e p a r a c

i o n e s o

t i e m p o s

d e m a n

t e n i m i e n

t o s c o r r e c t i v o s

M a n

t e n i m i e n

t o s p

l a n e a d o s p r e v

e n

t i v o s o p r e

d i c t i v o s

2 3 3

1 5 5

1 1 0

1 1 0

1 2 0

7 6

1 1 0

1 1 0

1 1 0

1 1 0

1 1 0

1 1 0

U T 1

U T 3

U T 5

U T 6

U T 7

U T 8

U T 9

U T 1 0

U T 1 1

U T 1 2

U T 1 3

U T 1 4

U T 2

U T 4

A D T

L D T '

L D T

L D T

L D T

1 1 0

1 2 3

0 . 2

0 . 9

2

1 1 0

4 5

1 0

1 1 0

0 . 1

1 0

1 1 0

0 . 3

2 6

1 2 0

3 4

7 6

0 . 4

1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

3

1 1 0

1 0

1 1 0

9

1 1 0

1 0

1 1 0

R e c u é r d e s e q u e p

a r a D i s p o n i b i l i d a d e s A

I , A

A , A

O y A

G O s e a s u m

e q u e

T B F ≈

U T ≈

T T F

T i e m p o s

h o r a s

T i e m p o s

h o r a s

D i s p o n

i b i l i d a d O p e r a c i o n a l G e n e r a l i z a d a = A

G O

t i e m p o

A l a f e c h a d e h o y s e e s t á e n

u n a r e p a r a c i ó n q u e a ú n n o

c o n c l u y e

T B M

C

T B M

P

P r i m e r o s e d

e b e i n v o l u c r a r e l R e a d y T i m e c o n e l c o r r e s p o n d i e n t e U T m á s c e r c a n o , o i n d e p e n d i e n t e s i n o h a y n a d a c e r c a .

t i e m p o

A l a f e c h a d e h o y s e e s t á e n

u n a r e p a r a c i ó n q u e a ú n n o

c o n c l u y e

T B M

C

T B M

P




Al tener en cuenta los tiempos disponibles ( MRT Ready Time) se mejora la disponibilidad operacional en un1.78%, que resulta de restar AOG menos AO (90.37% - 88.59%).

C á l c u l o s c o r r e c t i v

o s

P a r a e

l c á l c u l o d e

M T B M C

s e a s u m e c o m o s i e l c o m p o r t a m i e n t o t o t a l f u e s e ( s e e l i m i n a n l o s m a n t e n i m i e n t o s y L D T s p l a n e a d o s d e l a g r á f i c

a )

L D T

T i e m p o s L o g í s t i c

o s D o w n T i m e , d e d e m o r a .

T i e m p o ú t i l d e f u n

c i o n a m i e n t o c o r r e c t o s i n f a l l a s

R e p a r a c i o n e s o t i e m p o s d e m a n t e n i m i e n t o s c o r r e c t i v o s

2 3 3

3 7 5

1 2 0

2 9 6

2 2 0

2 2 0

U T 1

U T 3

U T 7

U T 8

U T 1 1

U T 1 3

U T 2

U T 4

U T 9

U

T 1 2

U T 1 4

U T 5

U T 1 0

U T 6

A D T

L D T '

L

D T

1 1 0

1 2 3

0 . 2

0 . 9

2

1 1 0

4 5

1 1 0

1 1 0

0 . 3

2 6

1 2 0

3 4

7 6

1 1 0

1 1 0

3

1 1 0

1 1 0

9

1 1 0

1 1 0

M T B M C

e s e l p r o m e d i o d e l o s

T B M c i n d i v i d u a l e s :

2 3 3 , 3 7 5 , 1 2 0 , 2 9 6 , 2 2 0 ,

2 2 0

=

2 4 4 . 0


M T T R

e s e l p r o m e d i o d e l o s

T T R

i n d i v i d u a l e s :

3 . 1 , 2 6 . 3 , 3 4 , 3 , 9

=

1 5 . 1


P a r a e

l c á l c u l o d e

M T B M P

s e a s u m e c o m o s i e l c o m p o r t a m i e n t o t o t a l f u e s e ( s e e l i m i n a n l o s t i e m p o s y l o s L D T c o r r e c t i v o s d e l a g r á f i c a )

L D T

T i e m p o s L o g í s t i c

o s D o w n T i m e , d e d e m o r a .

T i e m p o ú t i l d e f u n

c i o n a m i e n t o c o r r e c t o s i n f a l l a s


3 8 8

1 1 0

3 0 6

1 1 0

2 2 0

2 2 0

N o s e t o m a U T 1 1 p u e s l o q u e s i g u e e s u n a f a l l a

U T 1

U T 5

U T 6

U T 9

U T 1 0

U

T 1 2

U T 1 4

U T 2

U

T 7

U T 1 1

U T 1 3

U T 3

U T 8

U T 4

L D T

L D T

1 1 0

1 2 3

1 1 0

4 5

1 0

1 1 0

0 . 1

1 0

1 1 0

1 2 0

7 6

0 . 4

1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

M T B M

P

e s e l p r o m e d i o d e l o s T B M P

i n d i v i d u a l e s

:

3 8 8 , 1 1 0 , 3 0 6 , 1 0 6 , 2 2 0 , 2

2 0

=

2 2 6


M P

e s e l p r o m e d i o d e l o s t i e m p o s p r e v e n t i v o s n e t o s i n d i v i d u a l e s :

1 0 , 1 0

. 1 , 1 0 . 4 , 1 0 , 1 0 , 1 0

=

1 0 . 1



5 0

.

1 2

2

2 6

1

2 4 4

1

2 2 6 1

.

1

0

2 4 4 1

.

1 5

1

1

'

=

+ +

=

+ +

=

p

c

p

p

c

M T B M

M T B

M

M T B M

M

M T B M

M T T R

M

3 3

.

1 1 7

2 2 6

1

2 4 4

1

1

1

1

1

=

+

=

+

=

P

C

M T B M

M T B M

M T B M

t i e m p o





T B M C

t i e m p o





T B M P

%

3 7 .

9 0

5 0 .

1 2

3 3 .

1 1 7

3 3 .

1 1 7

'

)

R e

(

)

R e

(

=

+

=

+

=

=

M

T i m e

a d y

i n c l u

i d o

M T B M

T i m e

a d y

i n c l u

i d o

M T B M

A

d a

G e n e r a

l i z a

l

O p e r a c i o n a

i d a

d

D i s p o n

i b i l

G

O




Ejercicio 4 - Ejemplo de Disponibilidad Inherente (cálculos puntuales sin distribuciones)

Tiempo útil de funcionamiento correcto sin fallas

Reparaciones o tiempos correctivos

110 330 120 220 220 220

UT1 UT2 UT3 UT4 UT5 UT6 UT7 UT8 UT9 UT10 UT11

110 2 110 110 110 26 120 34 110 110 3 110 110 9 110 110DT1 DT2 DT3 DT4 DT5 DT

Con cálculos puntuales, promedio.

MTBF es el promedio de los TBF individuales: 110, 330, 120, 220, 220, 220 = 203.3 horas ΣUTs / No. Fallas

MTTR es el promedio de los tiempos de reparación correctiva netos individuales : 2, 26, 34, 3, 9 = 14.8 horas

Recuérdese que para Disponibilidades AI, AA, AO y AGO se asumeque UT ≈ TBF ≈ TTF

Tiempos horastiempo

%21.938.1423.203

3.203=

+=

+==

MTTR MTBF

MTBF A Inherenteidad Disponibil A

TBF

A la fecha de hoy seestá en una

reparación que aúnno concluye

TTR

TTR1 TTR3 TTRTTR5TTR4TTR2

La diferencia entre la disponibilidad Inherente y la Alcanzada permite determinar el porcentaje en que sedisminuye la disponibilidad debido a las tareas proactivas (mantenimientos planeados de orden preventivo o

predictivo); en el ejemplo se determina que la disminución es del 4.47%, que es la resta de A I menos A A (93.21% - 88.74%).

A efectos de comparación se muestra en el siguiente ejemplo el cálculo de la disponibilidad genérica, dondesolo se conoce en forma global los tiempos que hacen que se pierda la disponibilidad del equipo o dispositivo.

Ejercicio 5 - Ejemplo de Disponibilidad Genérica (cálculos puntuales sin distribuciones).

LDT Tiempos Logísticos Down Time, de demora.



M antenimientos planeados

Ready Time, disponible pero no produce

110 110 110 110 120 110 110 110 110 110 110


ADT LDT' LDT LDT LDT

110 0.2 0.9 2 110 45 10 110 0.1 10 110 0.3 26 120 34 0.4 10 110 123 10 110 3 110 10 110 9 110 10 110

MUT es el promedio de los t iempos útiles ind iv iduales : 110, 110, 110, 110, 120, 110, 110, 110, 110, 110, 110 = 110.9 Σ Tiempos iles / No. de Fallas

MDT es el promedio de los t iempos de ind isponib i l idad : 3.1, 10, 10.1, 26.3, 44.4,10, 3, 10, 9, 10 = 13.59

En la Disponibilidad Genérica no se tienen desglosados ninguno de losconceptos que generan indisponibilidad, el Ready Time se conoce y existe, pero

no se toma en cuenta

Tiempos horas

tiempo

UT

A la fecha de hoy seestá en una

reparación que aúnnoconcluye

%08.8959.139.110

9.110=

+

=

+

==

MDT MUT

MUT AGenéricaidad Disponi bi l G

DT1 DT2 DT8DT3 DT4 DT5 DT6 DT9 DT10DT7

SoFu

SoFa




En síntesis, con el mismo ejemplo se logran visualizar los cambios en la estimación de la disponibilidad, así:

Ilustración 27 - Ejemplos de diferentes disponibilidades.

Se observa que en la medida que se incorporan más conceptos de nodisponibilidad cambia el valor de la disponibilidad (desde la A A hacia

AO disminuye por los LDT y al llevarla a la AGO mejora al aumentar losUT debidos al Ready Time), al igual mejora el índice de disponibilidad

al considerar solo el tiempo activo de reparación neto en la A I .

En síntesis se puede concluir que los diferentes factores que afectan lafuncionalidad de los equipos son considerados por las distintas maneras

de calcular la disponibilidad, ya cada empresa asume la que más le conviene, sobretodo adopta la que puedeusar acorde a los datos que posee.

Ilustración 28 - Factores que afectan la funcionalidad de los equipos y las disponibilidades que los consideran.

Tiempo de nodisponibilidadDown Time de

cualquier índole.

Fallas queimplican

reparacióncorrectiva

Mantenimientosplaneados

Preventivos oPredictivos

TiemposAdministrativos

RetrasosLogísticos

de insumos,repuestos o

recursos

humanos

Tiemposlogísticos que

generanindisponibilidad= suma de ADT +

LDT'

Ready Time ,iempo en queel equipo está

disponiblepero no

produce.Término DT TTR PM ADT LDT' LDT RT

Genérica AG XInherente AI X

Alcanzada AA X XOperacional AO X X X X X

OperacionalGeneralizada AGO X X X X X X

Factores que disminuyen la funcionalidad del dispositivo, equipo o sistema

Disponibilidadque considera el

concepto

Los conceptos, aplicaciones, demostraciones y fundamentos presentados en este capítulo dejan sentadas las bases para entender las relaciones y leyes existentes entre los elementos de un sistema de mantenimiento y lasrelaciones que los gobiernan, bajo un enfoque sistémico.

Ilustración 29 - Relaciones y leyes que gobiernan un sistema de mantenimiento.


MMááquinasquinasC o

n f i a b i l i d a d

C o

n f i a b i l i d a d M a n t e n i b i

l i d a d

M a n t e n i b i

l i d a d



+=

El siguiente paso, en la Ilustración 25 es la estimación de parámetros de confiabilidad y mantenibilidad, paraluego diseñar las estrategias, la táctica y las acciones pertinentes de mantenimiento; que se realizan en elcorto, mediano y largo plazo sobre el sistema o equipos que se analizan, tanto en la gestión como en laoperación de mantenimiento y producción.

Disponibilidad Símbolo Valor

Genérica AG 89.08%

Intrínseca AI 93.21%

Alcanzada AA 88.74%

Operacional AO 88.59%


AGO 90.37%



3 - Con f i a b i l i d a d - M an t en i b i l i d a d - CMD - Est im ac ión de F ( t ) y M ( t ) . 61

3 Conf iabi li dad – Mantenibi li dad – CMD – Estimación de F(t j ) y M (t j ).

Los conceptos y desarrollos que se plantean en este capítulo corresponden a los pasos que se requieren para laestimación del CMD, lo que permite tener un control total sobre el sistema de mantenimiento y producción,en cuanto a operación y sostenimiento eficiente de los equipos; al igual que se logra el uso efectivo de losrecursos y productos de que se dispone.

3.1 Confiabilidad - Fallas.La medida de la confiabilidad de un equipo es la frecuencia con la cual ocurren las fallas en el tiempo. Si nohay fallas, el equipo es ciento por ciento (100%) confiable; si la frecuencia de fallas es muy baja, laconfiabilidad del equipo es aún aceptable; pero si la frecuencia de fallas es muy alta, el equipo es pococonfiable. Un equipo bien diseñado, perfectamente montado, correctamente probado y apropiadamentemantenido no debe fallar nunca (en teoría); sin embargo, la experiencia ha demostrado que incluso losequipos mejor diseñados, montados y mantenidos fallan alguna vez (Bazovsky,2004).

La confiabilidad está estrechamente relacionada con la calidad de un producto y es con frecuenciaconsiderada un componente de esta. La calidad puede ser definida cualitativamente como la cantidad desatisfacción, de los requerimientos de los usuarios de un producto. La confiabilidad se interesa por cuántotiempo el producto continúa en funcionamiento después de entrar en operación. Una baja calidad del producto

implica una disminución de su confiabilidad, de la misma manera que una calidad alta implica unaconfiabilidad elevada.

La probabilidad de que un equipo85 desempeñe satisfactoriamente las funciones para las cuales es diseñado,durante un período de tiempo especificado y bajo las condiciones de operación, ambientales y de entornoadecuadas se define como confiabilidad (Blanchard y otros,1994,13) (Ebeling,2005) (Nachlas,1995,18)(Ramakumar,1996,3) (Sotskov,1972,17) (Leemis,1995,2) (O’connor,2002,4) (Kececioglu,1995,24) (Kelly yotro,1998,3) (Dounce,1998,136) (Rey,1996,158) (Halpern,1978,7) (Forcadas,1983,37) (Modarres,1993,2)(Barlow y otro,1996) (Barlow,1998) (Bazovsky,2004) (Lewis,1995) (Nakajima y otros,1991,53).

La definición de confiabilidad muestra que existen cuatro características que definen su estructura: probabilidad, desempeño satisfactorio, período y condiciones específicas:

3.1.1 Probabilidad

Las mediciones de CM86 se hacen en términos de probabilidad, la cual se define en forma clásica como elresultado de dividir el número de veces de los casos estudiados (intentos o eventos, favorables o no) entre elnúmero total posible de casos (intentos o eventos); en la medida que la cantidad87 de intentos o casos posiblessea mayor la probabilidad se vuelve más exacta y cercana al valor real. Por ejemplo, la probabilidad de undesempeño eficaz durante 80 horas de 0.75 (o 75%), indica que el equipo funciona satisfactoriamente 75veces de 100 ensayos por al menos 80 horas (Blanchard y otros,1994,14).

3.1.2 Desempeño satisfactorio

Este indica que se deben establecer criterios específicos para describir lo que es considerado como unaoperación satisfactoria. Una combinación de factores cualitativos y cuantitativos definen las funciones que elsistema (equipo) debe lograr, usualmente son las especificaciones del sistema (Blanchard y otros,1994,14-16).Implica además conocer cuándo el equipo falla y ya no se desempeña satisfactoriamente. Para un automóvil,

por ejemplo, un adecuado nivel de satisfacción es que se pueda desplazar, si es así, el auto se desempeñasatisfactoriamente, aún si su radio se daña o ciertas luces no funcionan (Leemis,1995,3).

85 Cuando se refiere a un equipo, se abarcan sistemas, unidades, componentes y en general, cualquier elemento que represente unaunidad lógica de seguimiento.86 CM Confiabilidad Mantenibilidad87 Se recomienda valores superiores a treinta y un experimentos (Levin,1997).




3.1.3 Período

Es la variable aleatoria de la definición de confiabilidad y se refiere a la duración del funcionamiento oduración de vida; no necesariamente tiene que ser dado en horas, días, meses o años; de acuerdo con elsistema, el tiempo puede ser medido por un reloj, el tiempo exacto de operación, el número de ciclos88 deoperación o incluso en otras medidas como kilómetros recorridos, como es el caso de las llantas de unautomóvil (Ebeling,2005) (Ramakumar,1996;3). El análisis de dicha variable aleatoria implica el uso de lasdistribuciones de probabilidad que deben ser modelos razonables de la dispersión de los tiempos de vida 89

(Nachlas,1995,58).3.1.4 Condiciones de operación

Son las condiciones en las que se espera que el equipo funcione, y constituyen el cuarto elemento relevante dela definición básica de confiabilidad; incluyen factores como ubicación geográfica donde se espera que elequipo opere, el medio ambiente90, vibraciones, transporte, almacenamiento, empaque, cantidad de la carga91,etc. (Ramakumar,1996;4).

3.1.5 Curva de confiabilidad.

La forma gráfica en que se expresa la confiabilidad, depende de su formulación matemática. La probabilidadde ocurrencia de un evento se define mediante la expresión:

Ecuación 9 - Probabilidades de ocurrencia de un evento (de falla) y confiabilidad

= N n P f donde n es (son) el (los) evento (s) de falla (en confiabilidad) a estudiar; N= es el número total de

eventos posibles; P f es la probabilidad de falla .

=

∞→ N

nímite L P N

f con P f definida como la probabilidad de que ocurra el evento n ante una serie grande o

infinita N de eventos posibles.

f a P R −= 1 con Ra como la probabilidad de confiabilidad o de éxito o de supervivencia en un tiempo a,

siendo P f la probabilidad de falla en ese mismo tiempo a.Fuente Bibliográfica Ecuación: Ramakumar,1996,13

La curva de confiabilidad es la representación gráfica del funcionamiento después de transcurrido un tiempo ten un período T total. Se puede entender de dos maneras: la primera consiste en la representación de la

probabilidad de confiabilidad o supervivencia que tiene un elemento, máquina o sistema después detranscurrido un determinado tiempo t; la otra forma de interpretarla es cuando se están analizando varios omúltiples elementos (no reparables, normalmente) similares que tienen la misma distribución de vida útil, eneste caso expresa el porcentaje de ellos que aún funcionan después de un tiempo t.

Ilustración 30 - Representación matemática de la función de confiabilidad.

[ ]T t P t R <=)( donde R(t) es la función de confiabilidad o supervivencia, la cual decrece en la medida que se

incrementa el tiempo, al igual R(0)=1 o sea que siempre la probabilidad de confiabilidad de cualquier elementoantes de iniciar su funcionamiento es máxima del cien por ciento (100%); t es el tiempo determinado paraevaluar el funcionamiento, el 0)( =

∞→t Rímite L

t , que expresa que cualquier elemento o máquina siempre entra

en estado de falla así sea en un tiempo grande o infinito.Fuente Bibliográfica Ecuación: Leemis,1995,46

88 Un ciclo puede ser el aterrizaje de un avión o el encendido de un motor eléctrico, o la cantidad de productos o servicios que genera, justo en un período.89 Tiempos de vida entendidos como la variable aleatoria, sin olvidar que puede estar representada por otras medidas como elkilometraje recorrido etc.90 Por ejemplo temperatura o ciclos de temperatura, humedad, etc.91 Entendida en términos generales y no solo de esfuerzos; puede denotar también carga eléctrica, peso soportado por un puente,volumen de digitalización, etc.




3.1.6 Ejemplo de cálculo y obtención de curva de confiabilidad.

El comportamiento de una máquina en el tiempo, se muestra en el siguiente ejercicio los tiempos que tiene enel registro histórico de fallas, reparaciones, mantenimientos planeados, tiempos de demora, entre otros.; se

presentan los cálculos de rigor para estudiar la curva de confiabilidad y sus parámetros asociados. A efectosdel ejemplo se desea calcular la confiabilidad en un caso de Dsponibilidad Inherente y para ello se utiliza ladistribución de Weibull rango de mediana con los parámetros de $eta = 2.00, Eta o Alpha = 577.86, t92

o= 0;todo con el fin de poder valorar la Curva de Confiabilidad R(t) en forma gráfica; en la medida que aumenta el

tiempo t, menor es la probabilidad de supervivencia del elemento en estudio. Ejercicio 6 - Ejemplo de Curva de confiabilidad en A I , Registros Históricos y cálculos de eta y Eta, Weibull.

Se toma el mismo ejemplo que se utiliza en el cálculo de disponibilidades del Ejercicio 4 - Ejemplo deDisponibilidad Inherente (cálculos puntuales sin distribuciones, donde

Dato # Fecha y Hora Inicio de Fallas Hora Fin de Falla, Inicio de operación normal TBF TTR

1 S bado, 00 de Enero del A o inicial a las 00:00 D a 01 de Enero del A o inicial a las 00:00 horas 1102 Día 05 de Enero del Año inicial a las 14:00 horas Día 05 de Enero del Año inicial a las 16:00 horas 330 2

a e nero e o n c a a as : oras a e nero e o n c a a as : oras 120 26a e nero e o n c a a as : oras a e nero e o n c a a as : oras 220 34

5 D a 05 de Febrero del A o inicial a las 02:00 horas D a 05 de Febrero del A o inicial a las 05:00 horas 220 36 D a 14 de Febrero del A o inicial a las 09:00 horas D a 14 de Febrero del A o inicial a las 18:00 horas 220 9

7 Da 23 de Febrero del A o inicial a las 22:00 horas D a 23 de Febrero del A o inicial a las 22:00 horas Ahora

Horas

1 2 3 4 5 6 7 8

No. Dato

Datos deoperación sin

fallas (en horas)

C

e

n

s

u

r

a

d

o

o

N

o

.

Horas de operaciónsin fallos,

organizados enforma ascendente

RMRango deMedianaBenard

denominada F(t)

Uno sobre(1 - R.M.)

Ln(Ln(1/(1-R.M.)))es la

Y de la regresion

Ln de datos es la Xde la regresion

1 110 1 110 0.1094 1.122807018 -2.15562 4.700480366

2 330 1 120 0.2656 1.361702128 -1.17527 4.787491743

3 120 1 220 0.4219 1.72972973 -0.60154 5.393627546

4 220 1 220 0.5781 2.37037037 -0.14729 5.393627546

5 220 1 220 0.7344 3.764705882 0.28192 5.393627546

6 220 1 330 0.8906 9.142857143 0.79434 5.799092654

6

-12.9167

2.3674 horas

234.1834 !0 Ro

207.5499 horas

Estimación de parámetros con aproximación de Rango de Medianas BenardRRY - Weibull

Alineación con regresión -Mínimos Cuadrados

MTBF = η * Gamma Γ (1+ 1/β)

Elementos totales

Intercepto - Beta

Alpha o Etar

MTBF Tiempo promedio de

funcionamiento sin fallas.

Con TBF como tiempo entre fallas y TTR como tiempo para reparar.

92 To tiempo a partir del cual se empiezan a presentar las fallas de una forma típica, se asume que en el rango entre 0< t < t o la probabilidad de falla es muy baja o inexistente.




Alineación de TBF por Aproximación Rango deMedianas RRY con seis datos

-3.50

-2.50

-1.50

-0.50

0.50

1.50

4.6 4.9 5.2 5.5 5.8Ln(Datos de Falla)= Ln(t-to)

L n ( L n ( 1 / ( 1 - R a n g o M e d i o ) ) ) = L n { L n ( 1

/ 1 - F ( t ) ) }

ln(ln(1/(1-Median Rank)))

Lineal (ln(ln(1/(1-Median Rank))))

Nuevos cálculos reales y correctos por repetición de UT.

1 2 3 4 5 6 7 8

No. Da

to

Datos deoperación sinfallas - RunsHours =" - en

horas

Censur ad

o o

No.


organizados con " ascendente

RM -Rango deMediana

Benard - F(t)

1 / ( 1 - RangoMediana )

Ln(Ln(1/(1-R.M.))) - Y de la regresion

Ln de datos - Xde la regresion

1 110 1 110 0.1094 1.122807018 -2.15562 4.700480366

2 330 1 120 0.2656 1.361702128 -1.17527 4.787491743

3 120 1 220 3.764705882 0.28192 5.393627546

4 220 1 220 9.142857143 0.79434 5.799092654

5 220 1 220 0.73446 220 1 330 0.8906

4

-13.4476

2.49198 horas

220.6024 !

0 Ro

195.7173 horas

Resulta que en este ejemplo hay 3 UT que son iguales, por lo tanto el tratamiento de alineación es diferente al eventoen que no repitieran, se toman los tres iguales y solo se deja uno, el que tenga el F(t) más crítico a la luz de las fallas,para el caso particular se toma F(t5) que vale 0.7344 y los dos similares se eliminan, el caso para alineación se trabajacomo si fuese de dos datos menos, o sea de solo 4 eventos y ahí sí se procede a la alineación. En el caso de que se

trabaje con MTTR, los DT o TTR repetidos se manejan igual que lo se acaba de explicar para TBF.

MTBF = η * Gamma Γ (1+ 1/β)

- Beta

Alpha o Eta

r

MTBF Tiempo promedio defuncionamiento sin fallas.


Alineación con regresión - MínimosCuadrados

Elementos totales

Intercepto




Alineación de TBF por Aproximación Rango deMedianas RRY con cuatro datos

-3.50

-2.50

-1.50

-0.50

0.50

1.50

4.6 4.9 5.2 5.5 5.8Ln(Datos de Falla)= Ln(t-to)

L n ( L n ( 1 / ( 1 - R a n g o

M e d i o ) ) ) = L n { L n ( 1

/ 1 -

F ( t ) ) }

ln(ln(1/(1-Median Rank)))Lineal (ln(ln(1/(1-Median Rank))))

-0.15000

0.05000

0.25000

0.45000

0.65000

0.85000

1.05000

1 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000

- - - Probabilidad de falla o evento P(t) =Pf , es creciente se vuelve máxima o del cien por ciento ante un

tiempo grande o que tiende a infinito, también tiene la condición deque P(0)=0.

Curva de confiabilidad o Probabilidad deConfiabilidad

Ra = 1 - P(t) = 1 - Pf = P[T>t], es decreciente se vuelve mínima

o adquiere el valor de cero por ciento ante un tiempo grande o que tiende ainfinito, también se caracteriza por tener P(0)=1.

Curva de Confiabilidad y de Probabilidad de Falla para distribución Weibull conaproximación de rango de mediana RRY Benard y alineación por regresión con

Beta = 2.49198 y Eta (Alpha)=220.6024; con to = 0 horas, con cuatro UT.

t - to, en horas de servicio

F(t=250)=

La función de confiabilidad permite responder la pregunta: ¿cuál es la probabilidad de que la máquina dure más de T horas sin fallas en lafunción R(t)= P(T>t)?, si se toma el punto de la ilustración para R(250) =P[T>250], se lee de la gráfica anterior y de la tabla en el Ejercicio 6 -Ejemplo de la Curva de confiabilidad en AI, Registros Históricos ycálculos de !eta y Eta en Weibull, que expresa que la probabilidad de queun elemento dure más de 250 horas sin fallar es del 25.52%; si se hace lalectura para múltiples elementos similares o equipos no reparables seexpresa que después de 250 horas deben funcionar correctamente más del25.52 % de ellos; como también se visualiza que existe una probabilidaddel 98.78 % de que un elemento entre en falla antes de 400 horas.

Es de anotar que en este ejemplo explicativo solo se tienen cuatro (4) TBF y cinco (5) TTR, pero en la realidad al simular comportamientos de fallasy/o reparaciones deben ser al menos treinta y un (31) datos de cada uno.

Tiempo en

Horas - t

Funcion de probabilidad de fallas

acumuladas - f.d.p.s. - Suma de

fallas hasta el tiempo t P(t) = 1 - R(t)

= F(t)

Curva de

Confiabilidad

R(t)= 1 - F(t)

1 0.00% 100.00%

50 2.44% 97.56%

100 13.00% 87.00%

150 31.78% 68.22%

200 54.31% 45.69%

250 74.48% 25.52%

300 88.37% 11.63%350 95.75% 4.25%

400 98.78% 1.22%

450 99.73% 0.27%

500 99.95% 0.05%

550 99.99% 0.01%

600 100.00% 0.00%

650 100.00% 0.00%

700 100.00% 0.00%




La capacidad de un equipo para funcionar correctamente sin interrupciones93 se puede conocer mediante lautilización de los indicadores de confiabilidad, los cuales deben ser fáciles de manejar y entendibles, su

procedimiento de cálculo debe estar al alcance de los usuarios normales, los indicadores deben ser la menorcantidad posible; para ello en la sección de disponibilidad se hace un tratamiento suficiente de los mismos yse entrega adjunto a este libro el programa informático capaz de realizar el cálculo del CMD con una fácilinterpretación que proporciona su entendimiento y aplicación.

Los tiempos de operación sin fallas como los períodos invertidos en reparaciones, se pueden analizar de varias

formas, una de ellas es mediante el uso de distribuciones ya estandarizadas que emulen su comportamiento enel tiempo, otra manera es tratar de encontrar funciones matemáticas que reflejen el comportamiento en eltiempo de las fallas, de las operaciones sin falla o de las reparaciones de los elementos a través del análisis desus materiales, componentes, comportamiento físico y funcional, variables de condición de estado (desgaste,temperaturas, viscosidad, entre otros.), efectos, etc., con el fin de poder estimar su actuación en el tiempo.

3.2 Mantenibilidad – Reparaciones.

A la probabilidad de que un elemento, máquina o dispositivo, pueda regresar nuevamente a su estado defuncionamiento normal94 después de una avería, falla o interrupción productiva (funcional o de servicio),mediante una reparación que implica la realización de unas tareas de mantenimiento, para eliminar las causasinmediatas que generan la interrupción; se le denomina mantenibilidad. La normalidad del sistema al serrestaurado puede referirse a su cuerpo como a su función.

Se asume que para restaurar el nivel de confianza de funcionalidad al equipo, la reparación se hace con: personal adecuado con las habilidades necesarias y las herramientas adecuadas, con los datos e informacióntécnica pertinente, con las características específicas de la función del equipo, con el conocimiento de losfactores ambientales y de entorno que requiere el equipo para funcionar normalmente, con unos períodos detiempo normales ya conocidos para realizar las tareas específicas de mantenimiento (Knezevic,1996,47)(Kececioglu,1995,30) (Rey,1996,160) (Blanchard y otros,1994,1) (Kelly y otro,1998,3).

La mantenibilidad se asocia a la facilidad con que un elemento o dispositivo puede ser restaurado 95 a suscondiciones de funcionalidad establecidas, lo cual implica tener en cuenta todas las características y hechos

previos que ocurren antes de haber alcanzado ese estado de normalidad, tales como: el diseño, el montaje, laoperación, las habilidades de los operarios, las modificaciones realizadas, las reparaciones anteriores, lacapacidad de operación, la confiabilidad, los mantenimientos realizados a lo largo y ancho de la vida útil del

equipo, el entorno, la legislación pertinente, la calidad de los repuestos, la limpieza, el impacto ambiental quegenera, etc. influyen directamente en el grado de mantenibilidad de un equipo.

En general la forma más clara de medir la mantenibilidad es en términos de los tiempos empleados en lasdiferentes restauraciones, reparaciones o realización de las tareas de mantenimiento requeridas para llevarnuevamente el elemento o equipo a su estado de funcionalidad y normalidad. La mantenibilidad expresa lacapacidad con que un equipo se deja mantener para ser regresado a su estado de referencia. El mantenimientoson las acciones concretas que se realizan para mejorar la mantenibilidad, siendo esta última la calificación decómo se realiza el mantenimiento.

En general hasta el momento se puede afirmar que la confiabilidad permite establecer y medir cómo actúa elárea de producción en la administración y explotación de los equipos para generar bienes y servicios y, porotro lado la mantenibilidad evalúa la gestión y operación del mantenimiento (Mora,1990c) que se realiza aesos elementos o máquinas. La disponibilidad es el adjetivo calificativo integral de las dos áreas (producción

93 Debidas a fallas imprevistas, a falta de insumos, a falta de energía o información o por cualquier otra razón.94 Su estado de referencia normal, no necesariamente tiene que ser igual al diseño original, se refiere a la normalidad como lascondiciones usuales en que el equipo genera servicios o productos sin ningún problema.95 Se parte de la base de que solo es posible aplicarles mantenimiento (o que se les pueden realizar acciones correctivas, modificativas,

preventivas o predictivas de mantenimiento) a aquellos equipos susceptibles de ser reparados. A los elementos o aparatos desechables que notienen reparación o que sale más costoso realizarla, no se les puede medir la mantenibilidad.

La característica para determinar si un sistema es o no reparable depende de los aspectos técnicos (como por ejemplo el caso de bombillos, fusibles, etc. que no se les puede aplicar mantenimiento por su condición propia de diseño original) y de las circunstancias; un ejemplo claro esun cohete, el cual normalmente solo se repara cuando está en tierra (Gnedenko y otro,1999).




y mantenimiento, actuando conjuntamente), como de otras divisiones de la empresa; mide la obtención de productos y bienes intangibles de la empresa en general. La confiabilidad es responsabilidad de producción, lamantenibilidad es compromiso de mantenimiento y la disponibilidad es encargo de la gerencia o dirección queestá por encima de ambas y que abarca probablemente otras áreas de la compañía.

Ilustración 31 - Descripción de CMD en el tiempo, funciones y responsabilidades.

Estado defuncionalidado referenciadel equipo.

SoFuSoFu

SoFaSoFa

t1 t2 tn

ta

ProducciProduccióón maximizan maximizalos tlos t11, t, t22,,…….,.,ttnn..

Mantenimiento minimizaMantenimiento minimizaloslos ttaa,, ttbb,,…….,.,ttzz..

tz

Mantenimientoretorna el equipoa la normalidad,de SoFa a SoFu.

Tiempo

Estadodel

equipo

Confiabilidad es funciConfiabilidad es funcióón de tn de t11, t, t 22,,…… ......ttnn ..

Mantenibilidad es funciMantenibilidad es funcióón den de ttaa , t, tbb ..,.., ttzz ..

Es más usual que los diseñadores, fabricantes, usuarios e instaladores de máquinas se preocupen más de lafuncionalidad del equipo que de su mantenibilidad, en la actualidad se le da mucha importancia por parte deindustriales, empresarios de servicios, diseñadores, constructores, ingenieros, técnicos, tecnólogos, expertos,etc., a las medidas de CMD ya que son indicadores científicos y prácticos que permiten controlar todas lasactividades inherentes a mantenimiento, producción e ingeniería de fábricas; la industria militar utiliza conmucho énfasis estas metodologías para el control de sus equipos.

La ingeniería de mantenibilidad se crea cuando los diseñadores y fabricantes comprenden la carencia demedidas técnicas y disciplinas científicas en el mantenimiento. Por esto es una disciplina científica queestudia la complejidad, los factores y los recursos relacionados con las actividades que debe realizar el usuario

para mantener la mantenibilidad de un producto y que elabora métodos para su cuantificación, evaluación ymejora (1993,292).

La forma en que se pueden reducir los costos de mantenimiento se enfoca en dos ambientes: en laconfiabilidad controlando sus indicadores, en especial el indicador !eta para garantizar el nivel defuncionalidad y fiabilidad del equipo, ampliando los tiempos entre mantenimientos planeados y por otro ladoen la mantenibilidad contribuye a disminuir los tiempos de reparaciones y servir de base para el análisis defallas FMECA en la erradicación de las fuentes de paradas imprevistas y fallas (Knezevic,1996,47). Lamagnitud del tiempo empleado necesario para la recuperación de la función sólo se puede intervenir en unaetapa muy al inicio del proceso de diseño, por medio de decisiones relacionadas con la complejidad de la tareade mantenimiento, accesibilidad de los elementos, seguridad de recuperación, facilidad de prueba ylocalización física del elemento, así como con las decisiones relacionadas con los recursos de apoyo delmantenimiento, tales como instalaciones, repuestos, herramientas, personal calificado, entre otros. (51).

3.2.1 Curva de la bañera o de Davies

Las diferentes acciones que se decidan sobre las tareas a realizar por parte de mantenimiento (y producción),dependen entre otros parámetros de la curva de la bañera o Davies (Ebeling,2005) donde se muestra laevolución en el tiempo frente a la Tasa de Fallas " (t) y el valor del parámetro de forma eta del equipo que seevalúa, acorde a su valor para ese momento del equipo, se selecciona si las tareas de mantenimiento deben sercorrectivas, modificativas, preventivas o predictivas, al tener en cuenta la fase en que se encuentre el elementoo sistema. A partir de la curva se define el nivel II operacional de mantenimiento (véase Ilustración 23).

El comportamiento de la Tasa de Fallas en la fase I es decreciente, en la medida que pasa el tiempo la probabilidad de que ocurra una falla disminuye, las operaciones sugeridas en esta fase son las de tipocorrectivo y modificativo, en especial esta última, dado que las fallas que aparecen habitualmente son




diferentes, la eliminación de fallas sucesivas recurrentes normalmente se logra mediante la aplicación de lametodología análisis de fallas FMECA. Las acciones modificativas permiten corregir cualquier defecto dediseño o montaje, calidad de materiales, métodos inadecuados de mantenimiento o cualquier otra fallacaracterística de esta fase. La acción sistémica de eliminación de causas de fallas se denomina debugging 96

La fase II se tipifica por fallas enmarcadas en origen técnico, ya sea de procedimientos humanos o de equipos,las acciones que más se adaptan a esta etapa son de las de tipo correctivo, cuando las fallas son esporádicas;en el evento de ser fallas crónicas se actúa con FMECA y acciones modificativas. La probabilidad de falla en

esta fase II es constante, indiferente del tiempo que transcurra, por ejemplo si se tienen dos elementossimilares y uno de ellos se le acaba de hacer un mantenimiento o reparación, mientras al otro desde hacealgunos años no se le realizan tareas de mantenimiento, en el instante actual ambos tienen la misma

probabilidad de tener una falla.

Durante la fase III se observa un incremento paulatino de la tasa de fallas en la medida que aumenta el tiempohacia la derecha, en esta sección se presentan varias etapas: en el ciclo I de la fase III, la tasa de fallas empiezaa aumentar en forma suave, es decir su incremento es bajo y crece hacia la derecha en forma leve, las fallasque aparecen son conocidas y se empieza a tener experiencia y conocimiento sobre ellas, son debidas a losefectos del tiempo por causas de uso, abuso o desuso; en esta fase ya se pueden empezar a utilizar acciones

planeadas de tipo preventivo ya que las fallas se conocen y se tiene algún control sobre ellas, es la etapadonde la ingeniería de confiabilidad principia a tener dominio sobre el sistema, es la zona de ingeniería porexcelencia; en la etapa II de la fase III se incrementa la tasa de fallas en forma constante con pendiente

positiva en forma rectilínea, en esta sección se inicia la transición de acciones preventivas hacia acciones Ilustración 32 - Curva de la bañera o de Davies.

Fase I de rodaje oFase I de rodaje o

mortalidad infantilmortalidad infantilFase II de madurez o deFase II de madurez o de

vida vida úútiltil

λλ(t) =(t) =

Tasa de FallasTasa de Fallas

β eta, factor de forma que se obtiene p or cálculo de la pendiente al darle form a lineal a la distribu ción de Weibull.

Fase III deFase III de

envejecimientoenvejecimiento

Las fallas en esta fase I se debennormalmente a: defectos demateriales, diseños deficientes,montajes inadecuados,mantenimientos incorrectos, calidaddeficiente en elementos y repuestos,etc. Zona del debugg i ng .

Las fallas en la fase II se originanbásicamente por operación indebidade los equipos, sobrecarga en lacapacidad de producción, cambiosconstantes en las condicionesfuncionamiento, etc. En general sedebe a causas inmediatas o básicascausadas por condiciones técnicas deequipos o del recurso humano.

Las fallas de la fase III se fundamentan en el desgastede los elementos, envejecimiento o la pérdida defuncionalidad. Son causadas por el exceso uso, desusoo abuso; se generan por el tiempo o por lasinclemencias del entorno. Es la etapa de sustitución yreposición de los dispositivos y máquinas que llegan ala parte derecha de la curva, cuando su mantenimientoes más costoso que reemplazarlos, o cuando sufuncionalidad es más cara que sustituirlos por nuevos.

11 constanteconstante00 11

Etapa Ide la

fase III

Etapa IIde la

fase III

Etapa IIIde la

fase III

22 constanteconstante 22 o mayor o mayor

FallasFallas

tempr anas tempranas Fal lasFallas

a leator ias a leator ias

Fal las deFal las de

desgaste desgaste

predictivas, el comportamiento de las fallas empieza a ser predecible, es la franja donde se logra implementarde una forma sólida las acciones preventivas, por último aparece la zona III de la fase III de envejecimiento

puro, donde la vida útil del elemento se acelera y la tasa de fallas se incrementa aceleradamente, en esta etapanormalmente se estabiliza el uso de acciones predictivas y cuando estas ya no mejoran la mantenibilidad de la

máquina se usa la reposición o sustitución como única alternativa, en esta etapa III de la fase III aún secontinúa con el uso de técnicas preventivas y eventualmente correctivas y modificativas, la mayoría de lasfallas son causadas por acción del tiempo y como tal se usan las acciones predictivas para tipificar elcomportamiento futuro de los elementos con el fin de conocer su verdadera vida útil en tiempo presente.

96 La anécdota de ésta palabra, que significa literalmente “eliminación de insectos” y la cual es usada también en informática, seorigina en una falla que ocurre en un ordenador (o computador) primitivo y genera que un insecto se electrocute, esto ocurre en el

pasado (Díaz,1992,17)




El indicador de confiabilidad !eta es una medida de dispersión del comportamiento de las fallas y es inverso ala duración promedio de estas; en la fase I de la curva de Davies aparecen fallas minúsculas e intensas entiempo, las fallas son impredecibles y de comportamiento atípico, en la fase II ya se empieza a tener ciertocontrol sobre las fallas imprevistas y estas empiezan a estabilizarse en tiempo de duración, normalmentedesaparecen en esta fase II las fallas intempestivas y desconocidas, en la etapa I de la fase III ya las fallas sevuelven muy similares en tiempo y se conocen con antelación, en la zona II de la fase III la duración de lasfallas tiende a estabilizarse y en la sección III de la fase III es donde ocurren fallas totalmente predecibles ysus tiempos de duración se normalizan totalmente.

3.2.2 Curva de mantenibilidad.

El tratamiento de la curva de mantenibilidad es similar al de la curva de confiabilidad; esta función serepresenta por M(t) e indica la probabilidad de que la función del sistema sea recuperada y el equipo seareparado dentro de un tiempo definido t antes de un tiempo especificado total T.

Ecuación 10 - Representación matemática de la función de mantenibilidad.

[ ]t T P t M ≤=)( ; donde M(t) es la función de mantenibilidad o de reparación, la cual es creciente, va

aumentando en la medida que se incrementa el tiempo t. Al igual 0)( =→

t M ímite Lot

o enunciado como M (0)=0

denota que siempre la probabilidad de realizar un mantenimiento en un tiempo cero es cero, en la medida que seamplía el tiempo de realización, la curva de mantenibilidad aumenta para volverse máxima en un tiempo mayoro infinito; esto revela que en la medida que se asigne un tiempo más grande y máximo T para realizar unmantenimiento, la probabilidad exitosa de realizarlo en un tiempo t crece. T es el tiempo máximo o límitesuperior total, t es el tiempo determinado para realizar la acción de mantenimiento; la expresión t T ≤ denota

que siempre el tiempo total T es mayor o igual que el tiempo de evaluación t de estudio de la reparación, odicho de otra manera la finalización de la reparación se logra siempre en un tiempo t menor a T, t siempre esmayor o igual a 0 y el 1)( =

∞→t M ímite L

t , o expresado como M(t1) = 1 que denota que cualquier elemento

tiene una probabilidad tendiente al 100% de ser bien reparado así sea en un tiempo infinito.Fuente Bibliográfica Ecuación: Leemis,1995,46 - Blanchard y otros,1994;102

Ejercicio 7 - Ejemplo de Curva de Mantenibilidad en A I , - Registros Históricos y cálculos con eta y Eta, Weibull.

Se toma como base de cálculo del mismo ejemplo de disponibilidad inherente anterior, con los procesos deestimación de parámetros mediante Weibull.

Tiempo útil de f uncionamiento correcto sin fallas


110 330 120 220 220 220


110 2 110 110 110 26 120 34 110 110 3 110 110 9 110 110

Recuérdese que para Disponibilidades AI, AA, AO y AGO se asume

que UT ≈ TBF ≈ TTF

Tiempos horas

tiempo

TBF

A la fecha dehoy se está enuna reparación

que aún noconcluye

Con cálculos puntuales, promedio.

MTBF es el promedio de los TBF individuales: 110, 330, 120, 220, 220, 220 = 203.3 horas ΣUTs / No. FallasMTTR es el promedio de los t iempos de reparación correctiva netos individuales : 2, 26, 34, 3, 9 = 14.8 horas

%21.938.1423.203

3.203=

+=

+==

MTTR MTBF

MTBF A Inherenteidad Disponibil A




1 2 3 4 5 6 7 8

No. Da

to


horas

C

e

n

s

u

r

a

d

o

o

N

o

.


organizados con " ascendente

RM -Rango deMediana

Benard - M(t)

Uno sobre (unomenos R.M.) -

Ln(Ln(1/(1-R.M.))) - Y de la regresion

Ln de datos - X de laregresion

1 2 1 2 0.1296 1.148936 -1.974459 0.693147

2 26 1 3 0.3148 1.459459 -0.972686 1.098612

3 34 1 9 0.5000 2.000000 -0.366513 2.197225

4 3 1 26 0.6852 3.176471 0.144767 3.258097

5 9 1 34 0.8704 7.714286 0.714455 3.526361

5

-2.1995

0.7930 horas

16.0183!0 Ro

18.2649 horas


Alineación con regresión -Mínimos Cuadrados

MTTR = η * Gamma Γ (1+ 1 / β )

Elementos totales

Intercepto - Beta

Alpha o Etar

MTTR Tiempo promedio dereparaciones.

En los resultados se puede observar que hay una variación significativa entre el MTTR puntual de 14.8 horasy el estimado por Rango de Mediana y alineación por regresión de 18.2649 horas.

Alineación de TTR por Aproximación Rango deMedianas RRY con cinco TTR

-2.50

-2.00

-1.50

-1.00

-0.50

0.00

0.50

1.00

0.200 1.000 1.800 2.600 3.400 4.200

Ln(Datos de Reparaciones)= Ln(t-to)

L n ( L n ( 1 / ( 1 - R a n g o M e d i o ) ) ) = L n { L n

( 1 / 1 - M ( t ) ) }

ln(ln(1/(1-Median Rank)))

Lineal (ln(ln(1/(1-Median Rank))))






Ilustración 33 - Ciclo general de actividades de reparaciones correctivas y/o mantenimientos planeados.

Tiempo

Tiempo de

Stand by /listo

Tiempo de

operación del sistema

Tiempo de

funcionamiento

Tiempo

de parada

Tiempo de

mantenimiento activo

Tiempo de

retraso administrativo

Tiempo de

retraso logístico

Mantenimiento

correctivo

Mantenimiento

preventivo

Tiempo

de inspección

Tiempo

de servicio

Tiempo

de preparación

Tiempo

de revisión

OLocalización

y

aislamiento

Desensamble

(acceso)

Preparación para

mantenimiento

Reparación

del equipo

Remoción del

ítem fallado

Instalación

del repuesto

Reensamble Alineación

y

ajuste

Verificaciónde la

condición

3.3 Estimación de no confiabilidad97 F(t) y de mantenibilidad M(t).

La estimación de los respectivos parámetros tanto en no confiabilidad como de mantenibilidad se realizaninicialmente acorde a la Ilustración 25 - Modelo universal e integral, propuesto para la medición CMD a partirde la función de Weibull, ya que ella tiene la ventaja de simular el comportamiento de la función de noconfiabilidad o de mantenibilidad, indiferente de la fase en que se encuentre la tasa de fallas (decreciente, casiconstante y creciente, véase Ilustración 32 - Curva de la bañera o de Davies.) o de reparaciones del equipo enestudio, en el suceso de que la función Weibull cumpla y se ajuste adecuadamente (lo cual se verifica con la

prueba de tres bondades de ajuste en el modelo propuesto (Kolgomórov-Smirnov, Anderson-Darling y Chicuadrado( 2 Ji ))98), solo se utiliza una función.

En el evento de que la función Weibull no se ajuste bien, se utiliza y se selecciona una segunda opción defunción99, la cual depende del valor de eta encontrado en la primera función (para el caso particular delModelo propuesto se sugiere que si el valor de eta está entre 1.05 y 1.95 se utilice Gamma o Log-Normal, siestá entre 1.95 y 2.05 solo Weibull, si se encuentra por encima de 2.05 se usa Normal); ya en el caso donde nocumpla con ninguna de las opciones anteriores se recomienda revisar los datos actuales o esperar un tiempo

prudencial hasta que se tengan más eventos de fallas, reparaciones, mantenimientos, LDT , etc., de tal formaque sí se ajuste a alguna de las funciones descritas.

El cálculo mediante los modelos de confiabilidad y mantenibilidad al utilizar distribuciones presenta una granventaja frente a los modelos puntuales que se desarrollan como ejemplos en el capítulo 2 en cada una de lasdisponibilidades presentadas. Cuando el cálculo del MTBF o del MTTR se realiza con el método puntual de

promedios, se tiene la desventaja de que varias curvas de confiabilidad o de mantenibilidad pueden entregarlos mismos valores de MTTF o MTTR, lo que le resta credibilidad al método puntual, es decir se puede

97 Se usa la palabra no confiabilidad como la negación de la misma, esto se consulta con la Real Academia Española con su Departamento de español el día 30 de mayo de 2005; donde dice que se debe preferir no confiabilidad a desconfiabilidad.98 En el modelo propuesto se aceptan como buenas, al cumplir dos de las bondades de ajuste, cualquiera que sean.99 A la cual se le realizan también las tres pruebas de bondad de ajuste con los tres métodos descritos anteriormente, lo cual asegura lacalidad del ajuste encontrado.




obtener el mismo tiempo promedio entre fallas o de reparaciones para casos totalmente diferentes oantagónicos.

Ejercicio 8 - Varias curvas de confiabilidad diferentes para el mismo MTBF.

Beta (Parámetro de Forma,influenciado por la tendencia) = β

0.5000 1.0005 2.05 2.3674 3.8

Eta o Alpha (parametro deescala o vida característica) = !

103.775 207.595 234.28 234.1833827 229.65

MTBF = η * Gamma Γ (1+ 1/β) = MTBF 207.55 207.55 207.55 207.55 207.55

t-toDatos de falla enhoras, con to = 0

0 100.00% 100.00% 100.00% 100.00% 100.00%1 90.65% 99.52% 100.00% 100.00% 100.00%

100 37.47% 61.78% 83.98% 87.51% 95.84%200 24.95% 38.16% 48.53% 50.24% 55.36%300 18.26% 23.57% 19.01% 16.57% 6.33%400 14.04% 14.55% 5.01% 2.87% 0.03%500 11.14% 8.99% 0.88% 0.24% 0.00%600 9.03% 5.55% 0.10% 0.01% 0.00%700 7.45% 3.43% 0.01% 0.00% 0.00%800 6.23% 2.11% 0.00% 0.00% 0.00%900 5.26% 1.31% 0.00% 0.00% 0.00%

1000 4.49% 0.81% 0.00% 0.00% 0.00%2000 1.24% 0.01% 0.00% 0.00% 0.00%3000 0.46% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%

4000 0.20% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%5000 0.10% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%

10000 0.01% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%20000 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%

Valores de Curvas de Confiabilidad R(t)

-10.00%

10.00%

30.00%

50.00%

70.00%

90.00%

110.00%

0 100 300 500 700 900 2000 4000 10000

Valores de Curvas de Confiabilidad R(t)

0.5000

1.0005

2.05

2.3674

3.8

Curvas de confiabilidado Probabilidad de Confiabilidad

Ra = 1 - P(t) = 1 - Pf = P[t<T], es decreciente se vuelve mínima o

adquiere el valor de cero por ciento ante un tiempo grande o que tiende a infinito,

ambién se caracteriza por tener P(0)=1.

Diferentes curvas de confiabilidad con diferentes Betas y Etas, pero igual MTBF,para AI, calculadas con aproximación de Rango de Medianas Benard y Weibull

t - to en horas de servicio

Betaaumenta

Ahora se hace lo mismo con MTTR, mediante la variación de los etas y los Etas para obtener un resultadosimilar al anterior, donde aparecen varias curvas de mantenibilidad diferentes con diferentes formas.




Ejercicio 9 - Varias curvas de mantenibilidad diferentes, para el mismo MTTR.

Beta (Parámetro de Forma,influenciado por la tendencia) = β

0.7930 1.0005 2.05 2.3674 3.8

Eta o Alpha (parametro de escalao vida característica) = !

16.018 18.267 20.610 20.600 20.201

MTTR = η * Gamma Γ (1+ 1/β) = MTTR 18.26 18.26 18.26 18.26 18.26

t-toDatos de falla enhoras, con to = 0

0 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%1 10.49% 5.32% 0.20% 0.08% 0.00%

10 49.75% 42.15% 20.31% 16.53% 6.68%20 69.65% 66.54% 60.95% 60.64% 61.81%30 80.69% 80.65% 88.46% 91.24% 98.88%40 87.33% 88.82% 97.96% 99.19% 100.00%50 91.51% 93.53% 99.79% 99.97% 100.00%60 94.21% 96.26% 99.99% 100.00% 100.00%70 96.01% 97.84% 100.00% 100.00% 100.00%80 97.21% 98.75% 100.00% 100.00% 100.00%90 98.04% 99.28% 100.00% 100.00% 100.00%

100 98.61% 99.58% 100.00% 100.00% 100.00%150 99.72% 99.97% 100.00% 100.00% 100.00%200 99.94% 100.00% 100.00% 100.00% 100.00%250 99.99% 100.00% 100.00% 100.00% 100.00%300 100.00% 100.00% 100.00% 100.00% 100.00%400 100.00% 100.00% 100.00% 100.00% 100.00%500 100.00% 100.00% 100.00% 100.00% 100.00%

Valores de Curvas de Mantenibilidad M (t)

-10.00%

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

80.00%

90.00%

100.00%

110.00%

0 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 150

Valores de Curvas de Mantenibilidad M (t)

0.7930

1.0005

2.05

2.3674

3.8

Diferentes curvas de mantenibilidad con diferentes Betas y Etas, pero igualMTTR, para AI, calculada con aproximación de rangos de mediana, Benard y Weibull.

t - to en horas de servicio

Beta aumenta

Curva de MantenibilidadM (t) = P[t<T], es creciente se vuelve máxima o del cien

por ciento ante un tiempo grande o que tiende a infinito,también tiene la condición de que P (0) = 0 que denota que es

imposible reparar algo en un tiempo igual a cero y P(1) = 1 queexpresa que siempre habrá un tiempo así sea inmenso en quese puede realizar una reparación.

Con lo cual se descalifica mucho el método puntual, cuando se requieren desarrollar estrategias y accionesconcretas de mantenimiento y producción definitivamente es mejor utilizar las distribuciones para el análisisde la confiabilidad y la mantenibilidad. Aparte de Weibull existen infinitas distribuciones, de las cualesmuchas son útiles y simulan adecuadamente tanto la C como la M, para condiciones particulares yespecíficas; entre las más relevantes sobresalen:




Ilustración 34 - Distribuciones para estimación CM.

Distribución Criterio

Normal

- Describe fenómenos de envejecimiento de equipos (Diaz,1992,20).- Describe fenómenos de modelos de fatiga (Ebeling,2005)

- Describe fenómenos naturales (Ramakumar,1996).- Los componentes son afectados desde un comienzo por el desgaste(Rojas,1975,78).

Exponencial

- Las reparaciones constituyen un intercambio de piezas estándar.- Fallas aleatorias y que no dependan del tiempo que lleve enfuncionamiento.- Describe situaciones de función de tasa de falla constante(Rojas,1975,46).- El componente usado que aún no ha fallado, es estadísticamente tan

bueno como un componente nuevo.- Modelar componentes electrónicos (Díaz,1992,19). Es un caso particularde la Gamma cuando eta = 1.

Weibull

- Es la única función de probabilidad que puede utilizarse para representarcualquier tipo de distribución (Kelly y otro,1998,24).- Representar la vida de los componentes.- Vida de servicio de tubos y equipos electrónicos (Rojas,1975,63).

Gamma- Conveniente para caracterizar los tiempos de fallas de equipos durante

períodos de rodaje (Rojas,1975,92).- Adecuada para representar sistemas con componentes stand-by(Díaz,1992,23).

Log normal

- Describe bien cuando la mayor parte de las intervenciones son de cortaduración (Díaz,1992,38).- Aplicada para equipos electrónicos y electromecánicos(Blanchard,1994,101).- Se aproxima a la distribución exponencial, y siendo ésta mucho mássencilla de manejar, es esta última la que más se utiliza(Lognormal@,2005).

Binomial- Se aplica en eventos mutuamente excluyentes, falla o no falla(Lewis,1995,21).

Poisson - Frecuentemente usada en gestión de inventarios.- Se usa también en lugar de la distribución binomial cuando se manejan probabilidades de fallas bajas (Díaz,1992,23).

$eta- Usada principalmente en procesos acotados en dos extremos(Díaz,1992,23).

Erlang - Es un caso especial de la distribución gamma, K entero (Díaz,1992,92).Rayleigh - Es un caso especial de la distribución Weibull,!=2 (Ebeling,2005).

Chi cuadrada- Es un caso especial de la distribución gamma, " =0.5, y a2=ν (Leemis,1995,92).

Valores Extremos- Es usada en modelos que limitan los valores máximos y mínimos(Díaz,1992,23).

Una vez elegido el cálculo disponibilidad a utilizar, se procede a la estimación de los parámetros mediante

una o dos distribuciones dependiendo de la necesidad; la calidad de la selección depende de la prueba bondadde ajuste100 (Goodness of fit test , diferencia entre la realidad y los valores obtenidos de la distribución asumida

para los diferentes tiempos t) la cual califica el grado de acierto en la simulación lograda con la selecciónadoptada. Es importante volver a resaltar la importancia de tener gran cantidad de datos de fallas, tiemposútiles, reparaciones, etc., siquiera al menos en una cifra total evaluada de tiempo mayor a 10 veces el MTTR,indudablemente entre mayor sea la cantidad de datos, la estimación del parámetro es más cercana al valor real(Lewis,1995,68). Los métodos para realizar la estimación de los parámetros de una distribución pueden ser

100 Entre la más utilizadas figuran Anderson-Darling, Kolmogórov-Smirnov y Chi cuadrado




simples o complejos, entre los simples destacan el gráfico y el de mínimos cuadrados (regresión o alineación(i-kaésimo, rango de medianas por tabla o por aproximación de Benard y el de Kaplan-Meier)), en tanto unomás complejo es el Método de Máxima Verosimilitud MLE (ReliaSoft@,2000). Todos ellos con excepción de

MLE requieren el cálculo previo de la estimación no confiabilidad y de la mantenibilidad.

3.3.1 Métodos de estimación y cálculo de la no confiabilidad y de la mantenibilidad.

Para estimar ambos parámetros es necesario obtener los porcentajes acumulados para cada tiempo de falla F(t)y para cada ítem de reparación M(t); entre los métodos existentes que enuncia el modelo propuesto para el

cálculo de la no confiabilidad y de la mantenibilidad, son: i-kaésimo, el rango de mediana ( por tabla y el deBenard por aproximación) y el estimador de Kaplan-Meier.

3.3.1.1 Método i-kaésimo o Estimador No Sesgado101

Para estimar la función de no confiabilidad se utiliza el estimador

Ecuación 11 - Método de estimación i-kaésimo para A I .

( ) ( )1

1+

=−= N

jt Rt F ii

donde N es el número total de datos, j es el número consecutivo del dato que se evalúa,

cuando la muestra es muy grande o tiende a infinito se puede usar N jt F =)( .

Fuente Bibliográfica Ecuación: Rojas, 1975, 69.Para el caso particular del ejemplo de disponibilidad inherente que se trae, se tiene:

Ejercicio 10 - Método de estimación i-kaésimo para A I .



110 330 120 220 220 220


110 2 110 110 110 26 120 34 110 110 3 110 110 9 110 110

Con cálculos puntuales da

MTBF es el promedio de los TBF individuales : 110, 330, 120, 220, 220, 220 203.3

MTTR es el promedio de los tiempos de reparación correctiva netos individuales : 2, 26, 34, 3, 9 14.8

Método i-kaésimo

No. Dato

j

Datos de

operación sin

fallas en

horas

No.

Dato

j

Datos de operación

sin fallas en horas

1 110 1 2

2 330 2 3

3 120 3 9

4 220 4 26

5 220 5 34

6 220

Media Media 50.00%

Tiempos horas

F(t) = j / ( N + 1 )

14.29%

28.57%

42.86%

57.14%

71.43%

85.71% 14.29%

F(t) con

aproximación

RangoMedianas

Benard

10.90%

26.60%

42.20%

R(t) = 1 - F(t) de

i-kaésimo

85.71%

71.43%

M(t) = j / ( N + 1 )

16.67%

57.14%

50.00% 50.00%

57.80%

73.40%

89.10%

42.86%

28.57%

66.67%

83.33%

33.33%

50.00%

tiempo

TBF

A la fecha de hoy seestá en una reparaciónque aún no concluye

TTR

De esta forma se obtienen las curvas de no confiabilidad, confiabilidad y mantenibilidad por el método i-kaésimo de aproximación para conocer los valores porcentuales acumulados de F(t), R(t) y M(t)respectivamente.

101 El nombre de estimador no sesgado se le reconoce también al i-kaésimo (Díaz,1992,79)




3.3.1.2 Método de Rango de Medianas - Tabla

El método se usa para obtener un estimado de la no confiabilidad para cada falla o en mantenibilidad paracada reparación. Éste es el valor que la probabilidad real de falla debe tener para la enésima falla102, para unamuestra de N datos con un nivel de confianza del 50%. Esto significa esencialmente que éste es el mejorestimativo para la no confiabilidad, en una población de datos.

El rango puede ser encontrado para cualquier punto de porcentaje P, mayor a cero y menor a uno, resolviendola distribución binomial acumulada para Z, cuyo resultado representa el rango, o estimado de la noconfiabilidad, para la enésima falla; o del estimado de la mantenibilidad para la enésima reparación.

Ecuación 12 - Ecuación de la distribución binomial acumulada, para la estimación por Rango de Medianas puro. Tabla.

( )

( )∑

∑

=

−

=

−

−

=

−

=

N

i j

j N j

N

j

j N j

Z Z j

N

Z Z j

N P

15.0

11 Donde N es el número de datos de la muestra, j posición de la falla en orden

ascendente.Fuente Bibliográfica Ecuación: Reliasoft@,2000.

102 O el valor real que debe tener una reparación para la enésima tarea correctiva.




Ilustración 35 - Tabla de valores de F(t) y de M(t) para Rango de Medianas – Tabla

j N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 N j

1 0.5000 0.2929 0.2063 0.1591 0.1295 0.1091 0.0943 0.0830 0.0741 0.0670 0.0611 0.0561 0.0519 0.0483 0.0452 0.0424 0.0400 0.0378 0.0358 0.0341 0.0325 0.0310 0.0297 0.0285 0.0274 1

2 0.7071 0.5000 0.3857 0.3138 0.2645 0.2285 0.2011 0.1796 0.1623 0.1480 0.1360 0.1258 0.1170 0.1094 0.1027 0.0968 0.0915 0.0868 0.0825 0.0786 0.0751 0.0719 0.0690 0.0662 2

3 0.7937 0.6143 0.5000 0.4214 0.3641 0.3205 0.2862 0.2586 0.2358 0.2167 0.2005 0.1865 0.1743 0.1637 0.1542 0.1458 0.1383 0.1315 0.1253 0.1197 0.1146 0.1099 0.1055 3

4 0.8409 0.6862 0.5786 0.5000 0.4402 0.3931 0.3551 0.3238 0.2976 0.2753 0.2561 0.2394 0.2247 0.2118 0.2002 0.1899 0.1806 0.1721 0.1644 0.1573 0.1509 0.1449 4

5 0.8706 0.7356 0.6359 0.5598 0.5000 0.4517 0.4119 0.3785 0.3502 0.3258 0.3045 0.2859 0.2694 0.2547 0.2415 0.2297 0.2189 0.2091 0.2002 0.1919 0.1844 5

6 0.8909 0.7715 0.6795 0.6069 0.5483 0.5000 0.4595 0.4251 0.3954 0.3697 0.3471 0.3270 0.3092 0.2932 0.2788 0.2657 0.2538 0.2430 0.2330 0.2238 6

7 0.9057 0.7989 0.7138 0.6449 0.5881 0.5405 0.5000 0.4652 0.4348 0.4082 0.3847 0.3637 0.3449 0.3280 0.3126 0.2986 0.2858 0.2741 0.2632 7

8 0.9170 0.8204 0.7414 0.6762 0.6215 0.5749 0.5349 0.5000 0.4694 0.4423 0.4182 0.3966 0.3771 0.3594 0.3433 0.3286 0.3151 0.3027 8

9 0.9259 0.8377 0.7642 0.7024 0.6498 0.6046 0.5652 0.5306 0.5000 0.4727 0.4483 0.4263 0.4063 0.3881 0.3715 0.3562 0.3422 9

10 0.9330 0.8520 0.7833 0.7247 0.6743 0.6303 0.5918 0.5577 0.5273 0.5000 0.4754 0.4531 0.4329 0.4143 0.3973 0.3816 10

11 0.9389 0.8640 0.7996 0.7439 0.6955 0.6530 0.6153 0.5818 0.5517 0.5246 0.5000 0.4776 0.4572 0.4384 0.4211 11

12 0.9439 0.8742 0.8135 0.7606 0.7141 0.6730 0.6363 0.6034 0.5737 0.5469 0.5224 0.5000 0.4795 0.4605 12

13 0.9481 0.8830 0.8257 0.7753 0.7306 0.6908 0.6551 0.6229 0.5937 0.5671 0.5428 0.5205 0.5000 13

14 0.9517 0.8906 0.8364 0.7882 0.7453 0.7068 0.6721 0.6406 0.6119 0.5857 0.5616 0.5395 14

15 0.9548 0 .8973 0.8458 0 .7998 0.7585 0 .7212 0 .6874 0.6567 0.6285 0.6027 0.5789 15

16 0.9576 0.9032 0.8542 0.8101 0.7703 0.7343 0.7014 0.6714 0.6438 0.6184 16

17 0.9601 0.9085 0.8617 0.8195 0.7811 0.7462 0.7142 0.6849 0.6579 17

18 0.9622 0.9132 0.8685 0.8279 0.7909 0.7570 0.7259 0.6973 18

19 0.9642 0.9175 0.8747 0.8356 0.7999 0.7670 0.7368 19

20 0.9659 0.9214 0.8803 0.8427 0.8081 0.7762 20

21 0.9675 0.9249 0.8854 0.8491 0.8157 21

22 0.9690 0.9281 0.8901 0.8551 22

23 0.9703 0.9311 0.8945 23

24 0.9715 0.9338 24

25 0.9727 25

j N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 N j

j N 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 N j

1 0.0263 0.0254 0.0245 0.0236 0.0228 0.0221 0.0214 0.0208 0.0202 0.0196 0.0191 0.0186 0.0181 0.0176 0.0172 0.0168 0.0164 0.0160 0.0156 0.0153 0.0150 0.0146 0.0143 0.0141 0.0138 1

2 0.0637 0.0614 0.0592 0.0572 0.0553 0.0536 0.0519 0.0503 0.0489 0.0475 0.0462 0.0450 0.0438 0.0427 0.0416 0.0406 0.0396 0.0387 0.0379 0.0370 0.0362 0.0355 0.0347 0.0340 0.0333 23 0.1015 0.0978 0.0944 0.0912 0.0881 0.0853 0.0827 0.0802 0.0779 0.0757 0.0736 0.0716 0.0698 0.0680 0.0663 0.0647 0.0632 0.0617 0.0603 0.0590 0.0577 0.0565 0.0553 0.0542 0.0531 3

4 0.1394 0.1343 0.1296 0.1252 0.1210 0.1172 0.1136 0.1102 0.1069 0.1039 0.1011 0.0984 0.0958 0.0934 0.0910 0.0888 0.0867 0.0847 0.0828 0.0810 0.0793 0.0776 0.0760 0.0744 0.0730 4

5 0.1774 0.1709 0.1648 0.1592 0.1540 0.1491 0.1445 0.1401 0.1360 0.1322 0.1286 0.1251 0.1218 0.1187 0.1158 0.1130 0.1103 0.1078 0.1054 0.1030 0.1008 0.0987 0.0966 0.0947 0.0928 5

6 0.2153 0.2074 0.2001 0.1933 0.1869 0.1809 0.1754 0.1701 0.1651 0.1605 0.1561 0.1519 0.1479 0.1442 0.1406 0.1372 0.1339 0.1308 0.1279 0.1251 0.1224 0.1198 0.1173 0.1149 0.1127 6

7 0.2533 0.2440 0.2354 0.2274 0.2199 0.2128 0.2063 0.2001 0.1943 0.1888 0.1836 0.1786 0.1740 0.1696 0.1654 0.1614 0.1575 0.1539 0.1504 0.1471 0.1439 0.1409 0.1380 0.1352 0.1325 7

8 0.2912 0.2806 0.2707 0.2614 0.2528 0.2447 0.2372 0.2301 0.2234 0.2170 0.2111 0.2054 0.2001 0.1950 0.1901 0.1855 0.1812 0.1770 0.1730 0.1692 0.1655 0.1620 0.1587 0.1555 0.1524 8

9 0.3292 0.3171 0.3059 0.2955 0.2858 0.2767 0.2681 0.2601 0.2525 0.2453 0.2386 0.2322 0.2261 0.2204 0.2149 0.2097 0.2048 0.2000 0.1955 0.1912 0.1871 0.1831 0.1794 0.1757 0.1722 9

10 0.3671 0.3537 0.3412 0.3296 0.3187 0.3086 0.2990 0.2900 0.2816 0.2736 0.2661 0.2590 0.2522 0.2458 0.2397 0.2339 0.2284 0.2231 0.2181 0.2133 0.2087 0.2043 0.2000 0.1960 0.1921 10

11 0.4051 0.3903 0.3765 0.3637 0.3517 0.3405 0.3299 0.3200 0.3107 0.3019 0.2936 0.2858 0.2783 0.2712 0.2645 0.2581 0.2520 0.2462 0.2406 0.2353 0.2303 0.2254 0.2207 0.2163 0.2120 11

12 0.4431 0.4269 0.4118 0.3978 0.3846 0.3724 0.3609 0.3500 0.3398 0.3302 0.3211 0.3125 0.3044 0.2966 0.2893 0.2823 0.2756 0.2693 0.2632 0.2574 0.2518 0.2465 0.2414 0.2365 0.2318 12

13 0.4810 0.4634 0.4471 0.4318 0.4176 0.4043 0.3918 0.3800 0.3690 0.3585 0.3487 0.3393 0.3305 0.3221 0.3141 0.3065 0.2992 0.2923 0.2857 0.2794 0.2734 0.2676 0.2621 0.2568 0.2517 13

14 0.5190 0.5000 0.4824 0.4659 0.4506 0.4362 0.4227 0.4100 0.3981 0.3868 0.3762 0.3661 0.3565 0.3475 0.3389 0.3307 0.3229 0.3154 0.3083 0.3015 0.2950 0.2888 0.2828 0.2771 0.2715 14

15 0.5570 0.5366 0.5176 0.5000 0.4835 0.4681 0.4536 0.4400 0.4272 0.4151 0.4037 0.3929 0.3826 0.3729 0.3637 0.3549 0.3465 0.3385 0.3308 0.3236 0.3166 0.3099 0.3035 0.2973 0.2914 15

16 0.5949 0.5732 0.5529 0.5341 0.5165 0.5000 0.4845 0.4700 0.4563 0.4434 0.4312 0.4197 0.4087 0.3983 0.3884 0.3791 0.3701 0.3616 0.3534 0.3456 0.3381 0.3310 0.3242 0.3176 0.3113 16

17 0.6329 0.6097 0.5882 0.5682 0.5494 0.5319 0.5155 0.5000 0.4854 0.4717 0.4587 0.4464 0.4348 0.4237 0.4132 0.4032 0.3937 0.3846 0.3760 0.3677 0.3597 0.3521 0.3448 0.3379 0.3311 17

18 0.6708 0.6463 0.6235 0.6023 0.5824 0.5638 0.5464 0.5300 0.5146 0.5000 0.4862 0.4732 0.4609 0.4492 0.4380 0.4274 0.4173 0.4077 0.3985 0.3897 0.3813 0.3733 0.3655 0.3581 0.3510 18

19 0.7088 0.6829 0.6588 0.6363 0.6154 0.5957 0.5773 0.5600 0.5437 0.5283 0.5138 0.5000 0.4870 0.4746 0.4628 0.4516 0.4410 0.4308 0.4211 0.4118 0.4029 0.3944 0.3862 0.3784 0.3709 19

20 0.7468 0.7195 0.6941 0.6704 0.6483 0.6276 0.6082 0.5900 0.5728 0.5566 0.5413 0.5268 0.5130 0.5000 0.4876 0.4758 0.4646 0.4539 0.4436 0.4338 0.4245 0.4155 0.4069 0.3987 0.3907 20

21 0.7847 0.7560 0.7294 0.7045 0.6813 0.6595 0.6392 0.6200 0.6019 0.5849 0.5688 0.5536 0.5391 0.5254 0.5124 0.5000 0.4882 0.4769 0.4662 0.4559 0.4461 0.4366 0.4276 0.4189 0.4106 21

22 0.8227 0.7926 0.7646 0.7386 0.7142 0.6915 0.6701 0.6500 0.6311 0.6132 0.5963 0.5804 0.5652 0.5508 0.5372 0.5242 0.5118 0.5000 0.4887 0.4779 0.4676 0.4578 0.4483 0.4392 0.4305 22

23 0.8606 0.8291 0.7999 0.7727 0.7472 0.7234 0.7010 0.6800 0.6602 0.6415 0.6238 0.6071 0.5913 0.5763 0.5620 0.5484 0.5354 0.5231 0.5113 0.5000 0.4892 0.4789 0.4690 0.4595 0.4503 23

24 0.8985 0.8657 0.8352 0.8067 0.7801 0.7553 0.7319 0.7100 0.6893 0.6698 0.6514 0.6339 0.6174 0.6017 0.5868 0.5726 0.5591 0.5462 0.5338 0.5221 0.5108 0.5000 0.4897 0.4797 0.4702 2425 0.9363 0.9022 0.8704 0.8408 0.8131 0.7872 0.7628 0.7400 0.7184 0.6981 0.6789 0.6607 0.6435 0.6271 0.6116 0.5968 0.5827 0.5692 0.5564 0.5441 0.5324 0.5211 0.5103 0.5000 0.4901 25

j N 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 N j

j N 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 N j

26 0.9737 0.9386 0.9056 0.8748 0.8460 0. 8191 0.7937 0.7699 0.7475 0.7264 0. 7064 0.6875 0.6695 0. 6525 0.6364 0.6210 0. 6063 0.5923 0. 5789 0.5662 0.5540 0.5423 0.5310 0.5203 0.5099 26

27 0.9747 0.9408 0.9089 0.8790 0.8510 0.8247 0.7999 0.7766 0.7547 0.7339 0.7143 0.6956 0.6779 0.6611 0.6451 0.6299 0.6154 0.6015 0.5882 0.5755 0.5634 0.5517 0.5405 0.5298 27

28 0.9756 0.9428 0.9119 0.8828 0.8556 0.8299 0.8058 0.7830 0.7614 0.7410 0.7217 0.7034 0.6859 0.6693 0.6535 0.6385 0.6241 0.6103 0.5971 0.5845 0.5724 0.5608 0.5497 28

29 0.9764 0.9447 0.9147 0.8865 0.8599 0.8349 0.8113 0.7889 0.7678 0.7478 0.7288 0.7107 0.6935 0.6772 0.6615 0.6466 0.6323 0.6187 0.6056 0.5931 0.5811 0.5695 29

30 0.9772 0.9465 0.9173 0.8899 0.8640 0.8395 0.8165 0.7946 0.7739 0.7542 0.7355 0.7177 0.7008 0.6846 0.6692 0.6544 0.6403 0.6268 0.6138 0.6013 0.5894 30

31 0.9779 0.9481 0.9198 0.8931 0.8678 0.8440 0.8214 0.8000 0.7796 0.7603 0.7419 0.7244 0.7077 0.6917 0.6765 0.6619 0.6479 0.6345 0.6216 0.6093 31

32 0.9786 0.9497 0.9221 0.8961 0.8715 0.8481 0.8260 0.8050 0.7851 0.7661 0.7480 0.7307 0.7143 0.6985 0.6834 0.6690 0.6552 0.6419 0.6291 32

33 0.9792 0.9511 0.9243 0.8989 0.8749 0.8521 0.8304 0.8099 0.7903 0.7716 0.7538 0.7368 0.7206 0.7050 0.6901 0.6759 0.6622 0.6490 33

34 0.9798 0.9525 0.9264 0.9017 0.8782 0.8559 0.8347 0.8145 0.7952 0.7769 0.7594 0.7426 0.7266 0.7113 0.6965 0.6824 0.6689 34

35 0.9804 0.9538 0.9284 0.9042 0.8813 0.8594 0.8387 0.8189 0.8000 0.7819 0.7647 0.7482 0.7324 0.7172 0.7027 0.6887 35

36 0.9809 0.9551 0.9303 0.9067 0.8842 0.8628 0.8425 0.8230 0.8045 0.7867 0.7698 0.7535 0.7379 0.7230 0.7086 36

37 0.9814 0.9562 0.9320 0.9090 0.8870 0.8661 0.8461 0.8270 0.8088 0.7913 0.7746 0.7586 0.7432 0.7285 37

38 0.9819 0.9573 0.9337 0.9112 0.8897 0.8692 0.8496 0.8308 0.8129 0.7957 0.7793 0.7635 0.7483 38

39 0.9824 0.9584 0.9353 0.9133 0.8922 0.8721 0.8529 0.8345 0.8169 0.8000 0.7838 0.7682 39

40 0.9828 0 .9594 0.9368 0 .9153 0.8947 0 .8749 0 .8561 0.8380 0.8207 0.8040 0.7881 40

41 0.9832 0.9604 0.9383 0.9172 0.8970 0.8776 0.8591 0.8413 0.8243 0.8079 41

42 0.9836 0.9613 0.9397 0.9190 0.8992 0.8802 0.8620 0.8446 0.8278 42

43 0.9840 0.9622 0.9410 0.9208 0.9013 0.8827 0.8648 0.8476 43

44 0.9844 0.9630 0.9423 0.9224 0.9034 0.8851 0.8675 44

45 0.9847 0.9638 0.9435 0.9240 0.9053 0.8874 45

46 0.9850 0.9646 0.9447 0.9256 0.9072 46

47 0.9854 0.9653 0.9458 0.9271 47

48 0.9857 0.9660 0.9469 48

49 0.9860 0.9667 49

50 0.9862 50

j N 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 N j






3.3.1.4 Método Kaplan-Meier 103

Es un método alternativo al estimador de rango de mediana, para calcular el valor de la no confiabilidad quetambién utiliza el número de datos de la muestra (Vallejo,2004,85).

Ecuación 14 - Método de estimación Kaplan-Meier para A I .

∏= +−

−−=−

N

1 j 1 jN

jN1MK , donde K-M: estimado de no confiabilidad o mantenibilidad de Kaplan-Meier; j:

posición del dato ordenada de menor a mayor; N: número total de datos.Fuente Bibliográfica Ecuación: Reliasoft@,2000.

El estimador de Kaplan–Meier tiene la desventaja de dar en el último valor una no confiabilidad omantenibilidad de cero, por lo cual su fórmula se ha modificado para que pueda usarse en los modelos deestimación gráfica y de mínimos cuadrados (NS@,2005).

Ecuación 15 - Método de estimación Kaplan-Meier Modificado para A I .

∏= +−

+−++

−=− N

j j N

j N

N

N M M K

17.1

7.0

4.0

7.01 , donde K-M M es el estimado de no confiabilidad o mantenibilidad de

Kaplan-Meier Modificado; j: posición del dato ordenado de menor a mayor y N: número total de datosFuente Bibliográfica Ecuación: NS@, 2005.

Ejercicio 13 - Método de estimación de no confiabilidad o mantenibilidad de Kaplan-Meier Modificado para A I .


MTBF es el promedio de los TBF individuales : 110, 330, 120, 220, 220, 220 203.3MTTR es el promedio de los tiempos de reparación correctiva netos individuales : 2, 26, 34, 3, 9 14.8

Método Kaplan-Meier Modificado

Confiabilidad Mantenibilidad

No. Dato

Datos deoperación sinfallas en horas

TBF

Datos deoperaciónsin fallas

Ordenadosde menor a

mayor

No.Dato

Or ganizados %

1 110 110 1 2

2 330 120 2 3

3 120 220 3 9

4 220 220 4 26

5 220 220 5 34

6 220 330

Media

Cálculos en detalle

Media 46.36%

M(t) = n / (N + 1)Método i-

kaésimo

16.67%

33.33%

50.00%

66.67%

83.33%

50.00%

9 83.91%

Datos dereparacioness -% - en horas

TTR

M(t) con Kaplan-Meier Modificado

26 27.67%

2 12.96%

46.11% 50.00%

3 62.97%

34 44.29%

68.10% 73.40% 31.90%86.25% 89.10% 13.75%

36.64% 42.20% 63.36%51.60% 57.80% 48.40%

10.94% 10.90% 89.06%23.12% 26.60% 76.88%

F(t) con Kaplan-Meier Modificado

K-MM

F(t) redondeadocon aproximaciónRango Medianas

Benard

R(t) = 1 - F(t)con Kaplan-

MeierModificado

No confiabilidad Mantenibilidad

∏= +−

+−++−=−

N

j j N

j N

N

N M M K

17.1

7.0

4.0

7.01

%94.107.116

7.016*

4.06

7.0611 =

+−

+−

+

+−=− MM K

%12.23%)94.101(*7.126

7.026*

4.06

7.0612 =−

+−

+−

+

+−=− MM K

%64.36%)12.231(*7.136

7.036*

4.06

7.0613 =−

+−

+−

+

+

−=− MM K

%60.51%)64.361(*

7.146

7.046*

4.06

7.0614 =−

+−

+−

+

+−=− MM K

%10.68%)60.511(*7.156

7.056*

4.06

7.0615 =−

+−+−

++

−=− MM K

%25.86%)10.681(*7.166

7.066*

4.06

7.0616 =−

+−

+−

+

+−=− MM K

%67.27%)96.121(*7.125

7.025*

4.05

7.0512 =−

+−+−

++−=− MM K

%96.127.115

7.015*

4.05

7.0511 =

+−

+−

+

+−=− MM K

%29.44%)67.271(*7.135

7.035*

4.05

7.0513 =−

+−

+−

+

+−=− MM K

%97.62%)29.441(*7.145

7.045*

4.05

7.0514 =−

+−+−

++

−=− MM K

%91.83%)97.621(*7.155

7.055*

4.05

7.0515 =−

+−

+−

+

+−=− MM K

103 Se hace referencia en el documento con la abreviación K-M para referirse al estimado de Kaplan-Meier.




Ejercicio 14 - Curvas y valores de no confiabilidad F(t) estimadas por los cuatro métodos descritos

Curvas y valores de Mantenibilidad M(t) estimadas con los cuatrométodos: i-kaésimo, Rango de Medianas, Benard y Kaplan-Meier,

para seis datos

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

80.00%

90.00%

100.00%

1 2 3 4 5 6

Eventos

F ( t )

F(t) = n / N + 1 Método i-kaésimo

F(t) con Rango Medianas Tabla

F(t) con aproximación Rango MedianasBenard

F(t) con Kaplan-Meier ModificadoK-MM

Se ob s er v a q u e m i e n t r a s el d a t o se a i n f er i o r aN / 2 , l os va l o r es m ás cr ít i cos F ( t ) (m ay o r es)

pe r t enecen a i - ka és im o , cuan do e l da t o seam ay o r a N / 2 los va lo r es más cr ít i cos pe r t en ecena Ran go de M ed i a n a s d e T ab l a y d e

ap r o x im a c i ón d e B ena r d . Ca s i si emp r e l o s F ( t )ob t en i d os de Kap l an - M ei e r s on l o s m ás ba j o s

p a r a c u a l q u i er t y p o r e n d e

m eno s cr ít i cos .

No. Dato

j

Datos de

operación sin

fallas - Runs

Hours =" - en

horas

TBF

Datos de

operación

sin fallas

Ordenados

de menor a

mayor

F(t) = j / N + 1

Método i-

kaésimo

F(t) con Rango

Medianas Tabla

F(t) con

aproximación

Rango

Medianas

Benard

F(t) con Kaplan-

Meier Modificado K-

MM

1 110 110 14.29% 10.91% 10.90% 10.94%

2 330 120 28.57% 26.45% 26.60% 23.12%

3 120 220 42.86% 42.14% 42.20% 36.64%

4 220 220 57.14% 57.86% 57.80% 51.60%

5 220 220 71.43% 73.56% 73.40% 68.10%

6 220 330 85.71% 89.09% 89.10% 86.25%

Media 50.00% 50.00% 50.00% 46.11%

No. Dato j


horas

TBF


Ordenadosde menor a

mayor

F(t) = j / N + 1Método i-kaésimo

F(t) con RangoMedianas Tabla

F(t) conaproximación

RangoMedianas

Benard

F(t) con Kaplan-Meier Modificado K-

MM

1 110 110 14.29% 10.91% 10.90% 10.94%2 330 120 28.57% 26.45% 26.60% 23.12%3 120 220 42.86% 42.14% 42.20% 36.64%4 220 330 85.71% 89.09% 89.10% 86.25%

Media 42.86% 42.15% 42.20% 39.24%

Dado que existen tres UT iguales, por norma se asume el que tenga un F(t) más

crítico o sea el más alto y los dos menores se elimina, como si no existiesen, por lo

cual la Función de no Confiabilidad queda para los cuatro métodos, así




Ejercicio 15 - Curvas y valores de Mantenibilidad M(t) estimadas por los cuatro métodos descritos

Curvas y valores de Mantenibilidad M(t) estimadas con los cuatrométodos: i-kaésimo, Rango de Medianas, Benard y Kaplan-Meier,

para cinco datos.

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

80.00%

90.00%

100.00%

1 2 3 4 5

Eventos

F ( t )

M(t) = n / N + 1 Método i-kaésimo

M(t) con Rango Medianas TablaM(t) con Kaplan-Meier Modificado K-MM

M(t) con aproximación Rango Medianas Benard

Se obser va qu e m ien t r a s el da t o sea i n f e r i o r a N / 2 ,

lo s va l o r es m ás cr ít i cos M ( t ) ( m ay o r es) pe r t enecen

a i - kaésim o , cuando e l da t o sea m ay o r a N / 2 l o s

va lo r es más crít i cos per t enecen a Ran go d e

M ed i a n a s d e Ta bl a y d e a p r o x im a c i ón d e Ben a r d .

Casi s i emp r e l o s M ( t ) de Kap la n - M eie r son l o s más

ba j o s p a r a c u a l q u i e r t y p o r en d e

m eno s cr ít i cos.

N

No. Dato j


horas

TTR


Ordenadosde menor a

mayor

M(t) = j / N + 1Método i-kaésimo

M(t) con RangoMedianas Tabla

M(t) conaproximación

RangoMedianas

Benard

M(t) con Kaplan-Meier Modificado K-

MM

1 2 2 16.67% 12.95% 12.96% 12.96%

2 26 3 33.33% 31.38% 31.48% 27.67%

3 34 9 50.00% 50.00% 50.00% 44.29%

4 3 26 66.67% 68.62% 68.52% 62.97%

5 9 34 83.33% 87.06% 87.04% 83.91%

Media 50.00% 50.00% 50.00% 46.36%

Nótese que en ambos casos la media de Kaplan-Meier no alcanza el 50%, lo que se ratifica en las gráficas deF(t) (sin eliminar los UT iguales) y en M(t), al ser la gráfica que siempre está por debajo con menores valores.

3.3.1.5 Estimación de no confiabilidad y mantenibilidad con datos censurados.

El manejo de datos en ocasiones implica, una gran incertidumbre estadística, pero aún así los datos son útilesen el análisis de Weibull, esta incertidumbre puede provenir de varias fuentes: cuando se tienen gran cantidadde elementos para probar hasta la falla pero solo se cuenta con recursos económicos para unos cuantos o no sedispone de mucho tiempo; cuando los elementos o dispositivos que se analizan no han alcanzado el estado defalla o avería al momento de hacer los cálculos de estimación y parametrización; cuando las pruebas ( test) contra la falla se suspenden porque las condiciones de la prueba se alteran; cuando los datos obtenidos son dedudosa procedencia o no presentan la calidad de obtención adecuada. En general es necesario hacerestimaciones aproximadas con el fin de poder completar el análisis CMD en Weibull; para compensar laincertidumbre en tales datos es necesario realizar un censurado o ajuste en el recálculo del valor de posición j




de los datos ordenados, con el fin de calcular F(t) o M(t) en el caso de reparaciones; necesario para poderestimar los parámetros.

Un método usado para tal fin es el método de los incrementos, que consiste en recalcular los valores de posición del número j de elementos fallados de acuerdo con un nuevo número de orden asignado(Johnson,1964); el proceso parte de la clasificación de los elementos como censurados o no censurados, luegogenera un incremento a partir de dicha clasificación y finalmente asigna un nuevo Número de Orden deacuerdo con el incremento obtenido al valor de j el cual se denomina Número de Orden y es equivalente al N

tratado hasta el momento en las cuatro estimaciones presentadas (Kelly,1998;31).

Ejercicio 16 - Método de estimación de no confiabilidad con datos censurados para A I .


WeibullReparaciones o tiempos correctivos

110 330 120 87 220 220 220

UT1 UT2 UT3 UT4 UT5 UT6 UT7 UT8 UT9 UT10 UT11 UT12

110 2 110 110 110 26 120 15 137 34 110 110 3 110 110 9 110 110


MTBF es el promedio de los TBF individuales : 110, 330, 120, 220, 220, = 186.7 horas

MTTR es el promedio de los tiempos de reparación correctiva netos individuales : 2, 26, 34, 3, 5 = 14.8 horas

Tiempos horas tiempo

TBF

A la fecha dehoy seestá en una reparaciónque aún no concluye

TTR

UT Censurado

DT

Censurado

7

81.07%

Estimación de No Confiabilidad con datos censurados con los cuatro métodos

Método Kaplan-MeierModificado

9.46%19.85%

31.76%45.51%61.59%

Datos

5

6

1

N

o.

Dato

1

F

F

F

220

220

330

Método i-kaésimo

4

Incremento

Número

de ordenN

5 6 7

Horas deoperación sin

fallos,organizados

con " ascendente

CLASEPrueba O.K.

(pone F) o testallido (coloca

S).

Censur ad

o o

No.

32

Datos deoperación sin

fallas - RunsHours =" - en

horas

2

3

4 220

110

330

120

137 F

1.000

1.000

1.200

F

F

S

87.84%

35.8108%

2.000

3.200

Media 35.9375%

39.13%

12.50%25.00%

40.00%

1.000110

120

137

F

F

F

S

220 F

F

F

220

220

1.200

1.200

1.200

Método Benard

9.46%22.97%

39.19%55.41%71.62%

31.1555%

4.400

5.600

6.800

55.00%70.00%85.00%

55.44%

Método Tabla Rangode Medianas

9.43%22.85%

71.76%88.25%

47.8074%

7

1)(

+=

N jt F

4.03.0)(

+

−=

N jt F ( )

( )∑∑

=

−

=−

−

=

−

=

N

i j

j N j

N

j

j N j

Z Z j

N

Z Z j

N P

15.0

11 ∏=

+− +−++−=− N

j j N j N N N M M K

17.1 7.04.0 7.01

El primer paso es ordenar los datos de tiempos útiles de menor a mayor, lo que se hace en la columna 4. Enlas columnas 3 y 5 (ordenada) se coloca si el dato es censurado (S) o no (F) 104, el paso posterior consiste endefinir el incremento con la fórmula:

104 Son datos de entrada del análisis.




Ecuación 16 - Cálculos del Incremento y Número de Orden, en métodos de estimación de datos censurados

)(1

)(1

anterioreselementosde Número N

fallóqueanterior elementodel Ordende Número N Incremento

−+−+

= , por ejemplo para dato 1 es:

1017

017

).(1

).(11 0 =

−+−+

=−+

−+=

anterioreselementos No N

fallóqueanterior elementodel orden No N datodel Incremento lo que

corresponde al valor vertical 1 de la columna 6; el valor del Número de Orden de la columna 6 se determinamediante la expresión:

anterior Ordende Número IncrementoOrdende Número += ,Para el dato 1

101011 =+=+= anterior Ordende Número IncrementoOrdende Número

Para los demás datos, los cálculos se trabajan así:

1117

117

).(1

).(12 1 =

−+++

=−+

−+=


fallóqueanterior elementodel orden No N datodel Incremento

2112 12 =+=+= anterior Ordende Número IncrementodatoOrdende Número

Para los datos censurados no se calcula ni el Incremento ni el Número de Orden, es como si no existiesen.

20.1317

217

).(1

).(14 2 =

−+−+

=−+

−+=


fallóqueanterior elementodel orden No N datodel Incremento

3214 24 =+=+= anterior Ordende Número IncrementodatoOrdende Número , y así sucesivamente hasta llegar al dato donde j = N.

Nótese que solo hay cambios en Incremento y Número de Orden después de que aparece un dato censurado,cuando no lo hay el incremento sigue constante.

Fuente Bibliográfica Ecuación: Kelly y otro, 1998, 31-34.

Para la estimación de mantenibilidad se realizan los mismos pasos que en no confiabilidad.

Ejercicio 17 - Método de estimación de Mantenibilidad con datos censurados para A I .


WeibullReparaciones o tiempos correctivos

110 330 120 87 220 220 220

UT1 UT2 UT3 UT4 UT5 UT6 UT7 UT8 UT9 UT10 UT11 UT12

110 2 110 110 110 26 120 15 137 34 110 110 3 110 110 9 110 110Tiempos horas

tiempo

TBF

Ala fecha de hoy se está en unareparación que aún no concluye

TTR

UT Censurado

DTCensorado

datos6

83.92%

45.3020%

Método Tabla Rangode Medianas

10.91%26.45%42.14%

28.4663%

4.333

5.667

61.90%80.95%

63.09%1.333

1.333

Método Benard

10.94%26.56%42.19%

63.02%83.85%

3 F

F9

F

F

F

S

1.0002

3

9

14.29%28.57%42.86%

37.7604%

2.000

3.000

Media 38.0952%

S

1.000

1.000

1.000

15

2

26

15

34

2

3

4

Cen

sur ad

o

o No.

32

Datos de

operación sinfallas - RunsHours =" - en

horas

Método i-kaésimo

4

Incremento

Númerode orden

N

5 6 7

Horas deoperación sin

fallos,organizados

con " ascendente

CLASE

Prueba O.K.(pone F) o testallido (coloca

S).

F

F

F

F

F

26

34

5

6

1

No.

D

ato

1

Estimación de Mantenibilidad con datos censurados con los cuatro métodos

Método Kaplan-Meier Modificado

10.94%23.12%36.64%

53.37%75.19%

1)(

+= N

jt M

4.0

3.0)(

+

−= N

jt M

( )

( )∑

∑

=

−

=

−

−

=

−

=

N

i j

j N j

N

j

j N j

Z Z j

N

Z Z j

N P

15.0

11

∏= +−

+−

+

+−=−=

N

j j N

j N

N

N M M K t M

1 7.1

7.0

4.0

7.01)(




3.3.2 Recomendaciones y mejores prácticas con los métodos de estimación de F(t) y M(t).

Los análisis hasta ahora realizados permiten concluir aspectos relevantes a la hora de seleccionar los métodosde estimación más convenientes de utilizar en la práctica.

El método de Kaplan-Meier no es recomendable ya que sus valores tanto en la estimación de no confiabilidadcomo de mantenibilidad105 siempre presentan las probabilidades más bajas, y en la realidad se requieren losmás altos como valores más críticos, esto se valida al observar los resultados que se presentan en el Ejercicio

14 - Curvas y Valores de no confiabilidad F(t) estimadas por los cuatro métodos descritos y en el Ejercicio 15- Curvas y valores de Mantenibilidad M(t) estimadas por los cuatro métodos descritos.

Allí se detecta que los valores más críticos son los pertenecientes al estimador no sesgado o i-kaésimo y a losde rango de mediana (en sus versiones tabla binomial y Benard). El autor realiza una estimación con loscuatro métodos con una muestra cualquiera de datos de fallas y reparaciones, que le permite calcular los

parámetros de confiabilidad, para varios tamaños muestrales y se obtiene:

Ilustración 36 - Comparación de los cuatro métodos de estimación con diferentes N, y parámetros en Weibull.

N datos Estimación i-kaésimoRango deMediana

TablaBenard Kaplan-Meier

MTBF 168.088 161.681 161.826 182.487

Beta 1.294 1.444 1.440 1.416Eta 181.815 178.218 178.301 200.574R 0.9820 0.9815 0.9813 0.9790R 0.9644 0.9634 0.9630 0.9584

MTBF 188.138 180.824 181.150 222.360Beta 0.840 0.878 0.876 0.898Eta 171.648 169.451 169.533 211.090R 0.9933 0.9941 0.9941 0.9935R2

0.9866 0.9882 0.9882 0.9870MTBF 174.601 170.725 170.943 207.622Beta 0.902 0.927 0.926 0.958Eta 166.139 164.839 164.907 203.647R 0.9950 0.9951 0.9951 0.9933R 0.9900 0.9902 0.9902 0.9867

MTBF 190.176 188.002 188.135 221.727

Beta 1.064 1.085 1.084 1.131Eta 194.852 193.970 194.019 231.799R 0.9971 0.9958 0.9958 0.9981R 0.9941 0.9916 0.9917 0.9962

MTBF 192.831 189.901 190.071 230.278Beta 0.911 0.928 0.927 0.966Eta 184.512 183.452 183.507 226.734R 0.9967 0.9977 0.9977 0.9959R 0.9934 0.9954 0.9954 0.9918

MTBF 206.201 204.237 204.368 243.102Beta 1.005 1.020 1.019 1.065Eta 206.642 205.887 205.935 249.158R 0.9979 0.9970 0.9970 0.9979R 0.9958 0.9940 0.9940 0.9958

200

240

10

50

100

150

De este experimento se concluyen varias cosas, entre ellas que siempre el MTBF y el Eta ! obtenidos porKaplan-Meier son muy desfasados con relación a los del estimador no sesgado i-kaésimo y los de rango demedianas, la prueba R 2 aporta valores adecuados en forma similar en todas las pruebas, casi siempre el etaobtenido con Kaplan-Meier es muy diferente en todos los casos en comparación con los otros tresestimadores.

105 Es mucho más conservador pensar y asumir que la reparación tarda más, que es lo que refleja un M(t) más alto; como también se puede pensar que si se tiene un factor de mantenibilidad más alto, menor es la disponibilidad calculada (al estar en el denominador), locual es mucho más prudente.




Con esto se ratifica la posición del autor de no recomendar el uso del método Kaplan-Meier.

Es importante también comentar que en los ejemplos anteriormente realizados para los cálculos de F(t) como para M(t) con datos no censurados y con los censurados, se nota una marcada diferencia entre ellos, véase en:Ejercicio 14 - Curvas y valores de no confiabilidad F(t) estimadas por los cuatro métodos descritos y en elEjercicio 17 - Método de estimación de Mantenibilidad con datos censurados para A I , se aprecia en ellas quesiempre los valores de F(t) y M(t) son mayores en cada uno de los estimadores obtenidos sin datos

censurados, esto plantea la posibilidad de preferir los estudios sin datos censurados; más sin embargo queda pendiente por evaluar el impacto de no tener en cuenta la incidencia de los UT y DT censurados, en laestimación de los parámetros MTBF , MTBM , MTTR, M , ' M , entre otros.



4 - Par ám et r os y D i s t r i bu c iones - CM D - 87

4 Parámetr os y Distr ibuciones – CMD –

El modelo propuesto106 estima inicialmente los datos con una distribución de Weibull y en el evento de queesta no cumpla por dos o más bondades de ajuste, se verifica con LogNormal (o Gamma) si el eta hallado enWeibull está entre 0 y 1.95; en el evento de ser mayor a 2.05 se utiliza la distribución Normal, para los casosen que el eta está entre 1.95 y 2.05 se puede utilizar Máxima Verosimilitud o simplemente revisar los datos einiciar nuevamente el proceso de cálculo con Weibull (reiteradamente) después de un tiempo, donde

aparezcan más eventos que se dejen trabajar con las distribuciones descritas.

4.1 Estimación de parámetros. – Weibull – LogNormal y Normal

Los datos que se analizan mediante las distribuciones, pueden responder a diferentes características, deacuerdo con el tipo y evento de estudio, como por ejemplo el tiempo de funcionamiento del equipo ( MTTF ),el tiempo de operacióno del sistema ( MTBF ) o el tiempo que tarda en repararse un equipo después de fallar( MTTR). Estos tiempos de vida pueden medirse en horas, millas, ciclos de fracaso, ciclos de tensión, ocualquier otra medida con que la vida o exposición del ítem pueda evaluarse (O’Connor,2002).

En el análisis de los datos de vida y en la ingeniería de confiabilidad se deben estimar los valores de la probabilidad de falla, la probabilidad de éxito o confiabilidad, la vida media, los parámetros de unadistribución o cualquier otro parámetro aplicable, que son los instrumentos que permiten desarrollar

estrategias y acciones claras de mantenimiento e ingeniería de fábricas (ReliaSoft @,2000).La estimación de los parámetros de la distribución se realiza una vez seleccionado el modelo de distribución

para describir los datos; existen dos tipos: estimación puntual, donde se busca el mejor cálculo del parámetroa partir de los datos disponibles; y la estimación del intervalo, donde se miden los límites superior e inferiordel parámetro desconocido. Es evidente que a mayor cantidad de datos disponibles, la estimación del

parámetro es más cercana al valor verdadero (Lewis,1995;68).

Los métodos por medio de los cuales se puede realizar la estimación de los parámetros de una distribuciónvarían entre aquéllos que son más simples y unos más sofisticados; algunos de los más comunes para realizaresta tarea son el método gráfico, el método de mínimos cuadrados (o de regresión) y el método de la máximaverosimilitud MLE (ReliaSoft @,2000). Tanto el método gráfico como el de mínimos cuadrados exige laestimación previa de la función de no confiabilidad o de mantenibilidad.

4.1.1 Método gráfico de papel de Weibull o Allen-Plait.El procedimiento consiste en graficar los valores de F(t) o de M(t) en el eje Y, con sus respectivos tiempos ten el eje X. La forma que posee el papel Weibull permite conformar una línea recta, a partir de la cual selogra valorar tanto la pendiente como la intersección de la misma con el eje Y vertical; y a partir de estos dosvalores se pueden obtener los parámetros propios de la función Weibull.

4.1.1.1 Fundamentos de la distribución Weibull

Una de las ventajas significativas que posee la distribución Weibull es que es muy manejable y se acomoda alas tres zonas (infancia o rodaje, madurez o vida útil y envejecimiento) de la curva de la bañera o de Davies.La distribución de Weibull posee en su forma general tres parámetros, lo que le da una gran flexibilidad ycuya selección y ajuste adecuado permite obtener mejores ajustes, que con otras distribuciones(Rojas,1975,63); estos parámetros son:

Gamma - Parámetro de posición ( )γ : el más difícil de estimar y por este motivo se asume con

demasiada frecuencia que vale cero. Indica el lapso en el cual la probabilidad de falla es nula(Forcadas,1983,42).

Eta - Parámetro de escala o característica de vida útil ( )η : su valor es determinante para fijar lavida útil del producto o del sistema.

106 Véase el modelo en la Ilustración 25 - Modelo universal e integral, propuesto para la medición CMD



4 - Par ám et r os y D i s t r i bu c iones - CM D -88

eta - Parámetro de forma ( )β , refleja la dispersión de los datos y determina la forma que tomala distribución.

El parámetro !eta permite a la distribución de Weibull tomar diversas formas: cuando ! es inferior a 1 se ledenomina a esta fase como de mortalidad infantil (tasa de falla decreciente), cuando toma valores cercanos auno se le describe a la fase con el nombre de vida útil (tasa de falla constante y aleatoria) y en el evento del ! tomar valores mayores a 1se le conoce a la fase como de envejecimiento o de desgaste 107 (tasa de fallacreciente) (Díaz,1992,21).

Ilustración 37 - Parámetro de forma eta de Weibull:

Valor ( )β Característica

10 << β Tasa de falla decreciente

1=β Distribución Exponencial

21 << β Tasa de Falla creciente, cóncava

2=β Distribución Rayleigh

2>β Tasa de Falla creciente, convexa

43 ≤≤ β Tasa de Falla creciente se aproxima a la distribución Normal; simétrica

Fuente de la Ilustración: Toro y otro,2001.

Para poder usar la parametrización a través del papel Weibull, se debe tener en cuenta que es necesario alinearlos valores, para ello se describen las siguientes consideraciones:

Curvas características de Weibull:

La tasa de fallas expresa la cantidad de averías o reparaciones por unidad de tiempo que ocurren en el tiempoen que se estudia un elemento; se puede escribir de la siguiente manera en el caso particular de la distribuciónWeibull:

Ecuación 17 - Análisis de tasa de fallas, función de confiabilidad, función de densidad y función acumulada en Weibull

[ ]

)(

)(

)(

)(

)(

t R

t f

t R

dt

t Rd

t =−=λ

, la derivada de R(t) con respecto a t en el numerador es f (t) denominada Funciónde densidad de probabilidad de fallas o de Falla instantánea en el tiempo t; a su vez R(t) es la función deconfiabilidad y " (t) es la función de tasa de fallas.

−∫

∞

= 0

)(*)(

exp)(t d t

t Rλ

, donde la curva de confiabilidad se puede describir en función de la tasa de fallas.

Weibull en 1951 escribe la función empírica más sencilla que puede representar mejor una gran variedad dedatos reales (TAMBORERO@,2005).

β

ηλ∫

−= 0).(

t t dt t

, donde t es el tiempo en cualquier momento y t o es un tiempo de referencia o parámetro inicial de localización, (eta o alpha) es el parámetro de escala o vida característica y !eta es el parámetro de forma, el cual se considera como una medida de dispersión de los datos evaluados en ladistribución. Con esta ecuación se pueden representar muchas formas de confiabilidades y a la vez es de fácilmanejo.

107 A mayor β , mayor desgaste. Ésta característica puede ser usada para construir formulas de valorización de equipos; aplicando el

valor del equipo (estimado según cualquier modelo), el factor 1/ β (Díaz, 1992, 21).




[ ]

−−

−−=−=−= ∫

β

ηλ

ot t

t d t t Rt F exp1exp1)(1)(

)()(, que representa normalmente la distribución de

Weibull y se conoce a F(t) como Función acumulativa de Fallas F(t).

Por otro lado a

−−

−===

− ββ

ηηη

βλ 0

1

0 exp.)(

)().()(t t t t

dt

t dRt Rt t f

, se le denomina como la Función de densidadde probabilidad de fallas o de Falla instantánea en el tiempo t, donde se cumple que la tasa de fallas para estadistribución es:

1

0)(−

−=

β

ηη

βλ

t t t

.

Las expresiones enunciadas en este literal son válidas para rangos donde (t - t0) ≥ 0, cuando este es menor quecero (0) la Función de densidad de probabilidad de fallas o Falla instantánea f(t) y la Tasa de Fallas " (t) valen 0.

Fuente Bibliográfica Ecuación: O’Connor,2002.

Las constantes que aparecen en las expresiones anteriores tienen una interpretación real y física: t0 es el

parámetro de posición (unidad de tiempo) en los ejemplos descrito vale 0, es considerado el tiempo de vidamínima y define el punto de partida u origen de la distribución. El parámetro de escala Eta η es la extensiónde la distribución a lo largo del eje del tiempo. Cuando η=− 0t t y dado que la confiabilidad viene dada por la

expresión [ ]

[ ]368.0

718.2

1

exp

1expexpexp)(

1

1

0

======= −

−

−−

β

β

ββ

η

η

ηη

t t

t R ó 36.8% y la Función

acumulativa de fallas es 632.0368.01)(1)()( =−=−== t R F t F η o sea 63.8%. Entonces la constanterepresenta también el tiempo, medido a partir de t0 = 0, según lo cual dado que F (t) = 0.632, el 63,2% de la

población se espera que falle, cualquiera que sea el valor de ß (ya que como se ha visto su valor no influye enlos cálculos realizados). Por esta razón también se le llama usualmente vida característica. El parámetro deforma ß representa la pendiente de la recta describiendo el grado de variación de la tasa de fallas y es laintersección con el eje vertical de probabilidades de falla acumuladas. Esta es la fundamentación para el

manejo del papel Weibull.






Ilustración 39 - Comportamiento de !(t), f(t) y F(t) de algunas distribuciones







Lectura de los parámetros y ß en el papel de Weibull

Un grupo de datos que siga la distribución Weibull se puede representar mediante una línea recta en el papelque lleva su nombre, al utilizar las ecuaciones presentadas en la Ecuación 17 - Análisis de tasa de fallas,función de confiabilidad, función de densidad y función acumulada en Weibull, si se asume que t0 = 0, que elorigen es conocido y que coincide con los datos experimentales.

Ecuación 18 - Ecuaciones de Weibull para alinear los datos y usar el papel de esta distribución.

[ ]

−=

−−=−=−= ∫

ββ

ηηλ

t t t t d t t F t R expexp)().(exp)(1)( 0 expresión que relaciona

la confiabilidad con la no confiabilidad; si se aplica logaritmos neperianos dos veces a ambos lados de laecuación, esta se transforma en:

)()(.)(1

1ηββ Lnt Ln

t F Ln Ln −=

−

, para proceder a alinear esta expresión se recuerda que para líneas

rectas la ecuación que las gobierna es del tipo B AX Y += donde A es la pendiente y B es la intersección conel eje Y, al comparar con la expresión anterior de doble logaritmo, se tiene

B AX Lnt Lnt F

Ln LnY +=−=

−

= )()(.)(1

1ηββ como también se puede asociar a

β= A y )(t Ln X = como también se asimila )(. ηβ Ln B = , con lo cual se logra la alineaciónrecta completa. Se cumple también que cuando R(t)= 0.368 y F(t) = 0.6321. Entonces la constante representatambién el tiempo, medido a partir de t0 = 0, según lo cual dado que F (t) = 0.6321

0)(1

1=

−

=t F

Ln LnY ó sea que si se quita la función Ln a ambos lados queda, 1)(1

1=

− t F

Ln y

eT F =

− )(1

1 de tal modo que %)21.63(6321.03679.017183.2

11

1)(1)( =−=−==−=

et F t R según lo cual

F (t) = 0.632 y se cumple que para t 0=0 se cumple la alineación con AX + B = 0 y se verifica que0. =− ηββ Ln X y también que ηββ Ln X .= de donde η Ln X = y dado que se t iene que )(t Ln X =

se deduce que t = para cuando F(t) = 0.6321; con lo cual se lee directamente en el papel de Weibull para laordenada 63.21, ya que la escala de abscisas está en forma de Ln(t).

Fuente Bibliográfica Ecuación: TAMBORERO@,2005

Para determinar los parámetros ß y η se utiliza el papel de Weibull, así:

ß es el parámetro de forma y representa la pendiente de la recta. Para obtener el valor de eta se traza unarecta paralela a la obtenida con la representación de t y F(t) que pase por la coordenada donde F(t) acumuladode fallas valga 63.2 en la ordenada y Ln(t) igual 1 en la abscisa; de allí se puede leer directamente el valor deß en una escala tabulada de 0 a 7.

El valor de η es el parámetro de escala y su valor viene dado por la intersección de la recta trazada con lalínea paralela al eje de abscisas correspondiente al 63,2 % de fallas acumulados. En efecto se demuestra que

para la ordenada t0 = 0 se tiene un F (t) = 63,2.

A efectos de utilizar el método gráfico se toman los datos del ejemplo de la disponibilidad inherente que setrae en desarrollo, con los F(t) y M(t) calculados por método i-kaésimo de la Ejercicio 10 - Método deestimación i-kaésimo para AI., pero convertido con los UT no repetidos, así:




Ejercicio 18 - Ejemplo A I para uso de papel Weibull.



110 330 120 220 220 220


110 2 110 110 110 26 120 34 110 110 3 110 110 9 110 110



Tiempos horas tiempo

TBF

A la fecha de hoy se estáen una reparación que aún

no concluye

TTR

Método i-kaésimo

No.Dato

j

Datos de operaciónsin fallas - Runs Hours

=" - en horas

No.Dato

j

Datos de operación sinfallas - Runs Hours =" -

en horas

1 110 1 22 330 2 33 120 3 94 220 4 265 220 5 346 220

Media Media

Método i-kaésimo con no repetición de UT

No.Dato

j

Datos de operaciónsin fallas - Runs Hours

=" - en horas

No.Dato

j

Datos de operación sinfallas - Runs Hours =" -

en horas

1 110 1 22 120 2 35 220 3 96 330 4 26

5 34Media

Media

No Confiabilidad Mantenibilidad

Ln(Ln(1/(1-F(t)))) -

Y de la regresion

Ln(Ln(1/(1-M(t)))) -

Y de la regresion

-1.86982 -1.70198

-1.08924 -0.90272

0.22535 -0.36651

0.66573 0.094050.58320

Cálculos con método de regresión en excel

Intersección Intersección

Beta Beta

Eta # Eta #

MTBF MTTR

MTBF puntual MTTR puntual

Lectura de Allen - Plait o papel Weibull

Beta Beta

Eta # Eta #

MTBF MTTR

M(t) = j / N + 1F(t) = j / N + 1

Ln de datos -

X de la

regresion

4.700

Ln de datos -

X de la

regresion

0.693

16.67%14.29%

4.787

5.394

1.099

2.197

33.33%28.57%

5.799 3.258

50.00%

-11.742

2.171

223.25

-1.8708

0.6355

18.98

3.526

66.67%

MTBF = η * Gamma Γ (1+ 1/β) MTTR = η * Gamma Γ (1+ 1/β)

197.711 26.61

83.33%

71.43%

203.300 14.800

50.00%50.00%

85.71%

2.070 0.7000

66.67%83.33%

33.33%50.00%

50.00%

230.00 17.00

203.734 21.52

M(t) = j / N + 1

16.67%

50.00%

F(t) = j / N + 1

14.29%28.57%42.86%57.14%71.43%85.71%




Ln (t – to), en horas,con to igual a cero.

1010 50503030 1001007070 2002002020 300300 400400 10001000

t = 110 - F(110) = 14.29%

t = 120 - F(120) = 28.59%

F(t) = 63.21%

t = 330 - F(330) = 85.71%

AcAcáá se lee Eta donde sese lee Eta donde secruce la alineacicruce la alineacióón conn con

F(tF(t) = 63.21 y lee en el eje) = 63.21 y lee en el ejex dex de Ln(tLn(t--to), acto), acáá algo asalgo así í como 230como 230

2

1

Primero trace una paralela a la alineaciPrimero trace una paralela a la alineacióón que pase por punto den que pase por punto de

referencia y lee Beta, en este caso 2.07, algo mreferencia y lee Beta, en este caso 2.07, algo máás de 2.s de 2.

1010 50503030 1001007070 2002002020 400400 10001000

t = 220 - F(330) = 71.43%

1

Punto de referenciaPunto de referencia

N o C

o n f i a

b i l i d

a d

N o C

o n f i a

b i l i d

a d

A l i n

e a c i ó n




Ln (t – to), en horas, con to igual acero.

11 5533 101077 202022 3030 4040 100100

t = 2 – M (2) = 16.67%

t = 3 – M (3) = 33.33%

M (t) = 63.21%

t = 9 – M (9) = 50.00% AcAcáá se lee Eta donde sese lee Eta donde se

cruce la alineacicruce la alineacióón conn conM(tM(t) = 63.21 y lee en el eje) = 63.21 y lee en el ejex dex de LnLn (t(t--to), acto), acáá algo asalgo así í como 17como 17

21

Primero trace una paralela a la alineaciPrimero trace una paralela a la alineacióón que pase por punto den que pase por punto dereferencia y lee Beta, en este caso 0.7 aproximadamente.referencia y lee Beta, en este caso 0.7 aproximadamente.

t = 26 – M (26) = 66.67%

1

Punto de referenciaPunto de referencia

M a n

t e n i b i

l i d a d

M a n

t e n i b i l i d

a d

t = 34 – M (34) = 83.33%

44 6060

A l i n e

a c i ó n

11 33 101077 202022 10010044




Fuente Bibliográfica Papel: TAMBORERO@,2005A pesar de que los resultados son similares siempre queda de manifiesto que el método de alineación con elmétodo gráfico en este caso de Weibull, es muy subjetivo, lo que puede conducir a errores importantes en elanálisis, en la selección de estrategias y acciones de mantenimiento.

Existen distintos métodos gráficos para otras funciones como LogNormal y Normal; la metodología es muy

similar a la utilizada en el gráfico de Allen Plait. Este método adopta la Función de probabilidades de fallasacumuladas F(t) la cual trata de alinearla en forma recta, y se vale de la construcción de los ejes decoordenadas Y y X con transformaciones especiales, utilizadas en los papeles de cada función, este diseño delos ejes se basa en la alineación de la función de tiempo de falla en la abscisa (X) y en el eje vertical (Y) lafunción de no confiabilidad o de probabilidad de falla acumulada, o la de mantenibilidad cuando de esta setrate el análisis.

Ilustración 40 - Papeles de alineación para distribuciones Normal, Log-Normal y Exponencial.

Normal Log-Normal

99% 99%

Distribución Normal Distribución Log-Normal

99% 99%

Lectura de la media en F(t) = 50%

Lectura de la desviación estándar en F(t) =15.85%Lectura de la desviación estándar en F(t) = 15.85%

Lectura de la media en F(t) = 50%

Lectura de la desviación estándar en F(t) = 84.15%Lectura de la desviación estándar en F(t) =84.15%

Los puntos son graficados y a partir de la mejor recta que pueda ser dibujada se obtiene la pendiente, y los parámetros necesarios se logran a partir de lecturas específicas dentro del papel. La estimación de los parámetros de las distribuciones en este método implica el corte de la línea de ajuste en puntos específicos deleje Y y su lectura en el eje X, en los valores descritos en las figuras para cada una de las tres distribuciones.

En general el problema que se presenta en la lectura de parámetros en los diferentes papeles de lasdistribuciones es que pueden brindar poca exactitud.

El análisis anterior es para cuando 00 ≥− t t , es de anotar que cabe la posibilidad de que 00 <− t t , lo que

expresa que t es menor que to, cuando esto sucede la función de Tasa de Fallas en Weibull es cero1

0)(

−

−=

β

ηηβλ

t t t , al igual que la Función de densidad de probabilidades o de Fallas instantáneas

−−

−==

− ββ

ηηη

βλ 0

10 exp.)().()(

t t t t t Rt t f también adquiere el valor de cero, por otro lado R(t) o

Confiabilidad vale 1 ya que el elemento o máquina para el período entre ot t ≤<0 es intrínsicamente

confiable con una muy baja probabilidad de que entre en falla, una vez t alcanza y supera el valor de ot el

elemento empieza a tener un comportamiento natural en cuanto a fallas, basado en alguna de lasdistribuciones enunciadas acorde a sus características específicas.




4.1.2 Uso del método de regresión lineal con mínimos cuadrados para alinear la función de probabilidad de Fallas (de no confiabilidad) o de mantenibilidad, para obtener parámetros.

El uso de la idea del método gráfico permite realizar para un conjunto de datos, un ajuste por medio delanálisis matemático de regresión lineal con mínimos cuadrados a una línea recta, donde se trata de estimar los

parámetros de la pendiente y el intercepto que minimicen el componente aleatorio de error.

El método requiere que una línea recta se ajuste a un conjunto de datos de tal manera que la suma de loscuadrados de las distancias de los puntos a la línea de ajuste sea minimizada. Esta minimización puededesarrollarse tanto en el eje vertical como en el eje horizontal (Vallejo,2004) (ReliaSoft @,2000).

Ilustración 41 - Ajuste de una línea recta en los ejes X o Y

Eje XEje X

Eje Y

L L í í n e a

e s t i m

a d a

n e a e

s t i m

a d a

Y Y = a + b *

= a + b * X X

Puntos reales.Puntos reales.

Minimiza las distancias en YMinimiza las distancias en Y

Minimiza las distancias en XMinimiza las distancias en X

a es la interseccia es la interseccióón o intercepto de la ln o intercepto de la lí í nea estimada con el eje Ynea estimada con el eje Y

b es la pendiente ob es la pendiente o áángulo dengulo de

inclinaciinclinacióón de la recta estimada.n de la recta estimada.

Ecuación 19 - Análisis de mínimos cuadrados.

( ) ( ) ( )∑ ∑= =−⋅+=−⋅+

N

j

N

jiiii y xbaba y xba

1 1

22 ,minˆˆ , donde: a es el intercepto con el eje Y y b es la

pendiente de la recta estimada, el símbolo ^ denota valor estimado o calculado, Y es la variable dependiente y Xes la independiente. Con j como los diferentes valores de los puntos hasta N número total de puntos a alinear

Fuente Bibliográfica Ecuación: RELIASOFT@,2005

Ecuación 20 - Definición matemática de la pendiente y del intercepto de la recta alineada estimada.

∑

∑

=

=

−

−

= N

j j

N

j j j

X N X

Y X N Y X

b

1

22

1

*

***

, b es el valor de la pendiente estimada, con X como los diferentes valores

independientes reales, y los valores dependientes reales como Y, j es cada uno de los puntos, N el número totalde puntos, Y es la media o promedio de los Y reales originales, y X es la media o promedio de los X realesdel caso.

X bY a *−= , con a como el intercepto de la recta estimada, y con X yY como las medias de los valores Y

y X reales originales.Fuente Bibliográfica Ecuación: Levin,1997,336.




4.1.2.1 Criterios de calidad de la alineación.

Los criterios que permiten medir la calidad de la alineación lograda son varios, entre los más relevantes, se

encuentran: el ajuste, el error estándar del estimado, el coeficiente muestral de determinación 2r ycoeficiente de correlación r .

Ajuste

Califica el grado de distancias en Y tanto por encima como por debajo de la recta alineada.

Ecuación 21 - Ajuste de la recta alineada.

∑ =−= j j Y Y Ajuste ˆ

debe ser igual o tender a cero, manifiesta el centramiento de la alineación en el eje Y, muestra si se compensan

las diferencias en Y por encima y por debajo de la recta, es un indicador débil de la alineación. Y ̂ son losvalores estimados correspondiente a cada Y.

Error típico o Variación o Error Estándar del Estimado

Mide la confianza de la ecuación de estimación, es similar a la desviación estándar, ya que ambos sonmedidas de dispersión. El error estándar también evalúa la variabilidad o dispersión de los puntos en Yalrededor de la recta alineada.

Ecuación 22 - Error estándar del estimado de la recta alineada.

=−

−

===∑

=

2

)ˆ(1

2

N

Y Y

S estimacióndeecuaciónladeConfianzaestimadodel estándar Error

N

j j j

e , debe

tender a cero o a ser el valor mínimo posible. En ella Y ̂ son los valores estimados correspondientes calculadoscon la nueva ecuación Y = a + b*X para cada uno de los Y reales originales.

Fuente Bibliográfica Ecuación: Levin,1997,342.

Coeficiente de Determinación Muestral r 2 y Ajustado

Evalúa la fuerza, extensión o grado de asociación que existe entre los puntos correspondientes de las dosvariables Y y X. Debe acercarse a uno (1) y se permite como aceptable entre un rango de 0.9025 y 1.0000.

Ecuación 23 - Coeficiente de determinación muestral r 2 de la recta alineada.

2

1

2

12

)(

)ˆ(

1min

∑

∑

=

=

−

−

−== N

j j j

j

N

j j

Y Y

Y Y

r Muestral ación Deter deeCoeficient

Fuente Bibliográfica Ecuación: Levin,1997,350.

Últimamente se usa también otra prueba más fuerte en los procesos de alineación, se denomina Coeficiente deDeterminación Muestral Ajustado, se estima mediante la expresión:

Ecuación 24 - Coeficiente de determinación muestral r 2 ajustado de la recta alineada.

)(*)(

)1(*)ˆ(

1min

2

1

2

12

i N Y Y

N Y Y

Ajustador Ajustado Muestral ación Deter deeCoeficient N

j

j j

j N

j

j

−

−

−

−

−==

∑

∑

=

= , donde N

es el número total de eventos, j el evento en particular e i el número de variables correlacionadas, en el caso particular de alineación de F(t) o de M(t) son dos variables, i = 2. Los valores de r 2 ajustado deben estar entre0.90 y 1.000.




Coeficiente de Correlación.

Es una medida de qué tan bien el modelo se ajusta en la regresión lineal, e indica la correlación existente entrelos datos y el estimador de no confiabilidad o de mantenibilidad, denota el valor de la correlación y el signoinforma sobre el sentido inverso o directo de la correlación entre la variables Y y X. Los valores cercanos auno o menos uno, presentan una alta correlación, en tanto que los valores cercanos a cero no tienen ningunacorrelación con el modelo lineal (McClave,1999,371). Se considera aceptable cuando se está entre 0.95 y 1.

Ecuación 25 - Definición matemática del coeficiente de correlación múltiple

( ) ( )

( ) ( )∑ ∑

∑

= =

=

−−

−−

== N

i

N

j j j

N

i j j

Y Y X X

Y Y X X

r MúltiplenCorrelaciódeeCoeficient

1 1

22

1

*

*

, donde r es el coeficiente

de correlación, Y y X son los valores reales iniciales, Y y X son las medias o promedios de los valores realesoriginales de t y F(t) o de M(t).


El método de mínimos cuadrados es bastante bueno para las distribuciones que pueden ser alineadas;afortunadamente, la mayoría de las distribuciones usadas en el análisis de fallas son de este tipo. Para estasdistribuciones los cálculos son relativamente sencillos y poseen una buena bondad de ajuste a través del factor

de correlación (ReliaSoft @,2000).

4.1.3 Transformaciones en Weibull, LogNormal y Normal para obtener parámetros porregresión.

Los valores de los datos de falla del eje X y los valores de los estimados de la no confiabilidad (omantenibilidad) en el eje Y, requieren transformaciones para obtener la alineación de la función dedistribución deseada.

4.1.3.1 Distribución de Weibull

La distribución de Weibull responde a los parámetros β y η; que representan respectivamente el factor deforma y escala de la distribución; la obtención de estos parámetros se logra por medio de la alineación de ladistribución de Weibull mediante las transformaciones necesarias, luego de la obtención de la pendiente y elintercepto de la recta se calculan los parámetros β y η de la distribución (RELIASOFT@,2005).

Ecuación 26 - Transformación en Weibull para los valores Y y X.

( ) j j

j j

t Ln X

t F Ln LnY

=

−=

)(1

1

, para el caso de no confiabilidad F(t j).

y

( ) j j

j j

t Ln X

t M Ln LnY

=

−=

)(1

1

, para el caso de Mantenibilidad M(t).

Los valores ti (tiempos de falla o de reparación), F(ti) y M(ti) son los que se obtienen por la estimación i-kaésima o por cualquiera de los dos métodos de rango de mediana (Tabla o Benard), recuérdese que no serecomienda Kaplan-Meier (ya expuesto anteriormente); para cada uno de los puntos de UT o DT, en lacorrespondiente disponibilidad a utilizar. Los valores de la pendiente b y de la intersección a de la recta alineada

permiten estimar los parámetros de escala Eta y forma !eta, mediante las siguientes expresiones:

−

−

== Pendiente

ción Inter eta ee Eta Escalade Parámetro

secβ

α

η

Alineadarectaladeestimada Pendientebeta Formade Parámetro ===ββ





Parámetros de vida útil y de reparaciones en Weibull

La vida útil o Tiempo Medio entre Fallas MTBF se puede estimar a partir de:

Ecuación 27 - MTBF Weibull.

( ) ( ) ∫ ∫ −===∞

dt t F dt t R MTBF TBF Esperanza *))(1(0

, donde MTBF Tiempo Medio entre Fallas

(Rojas,1975,26), R(t) es la función de confiabilidad y F(t) es la función de no confiabilidad)

1

11(*

etaGamma Función MTBF

βη

++= , donde Eta ! parámetro de escala y eta es el de forma, con

función Gamma para la estimación.Fuente Bibliográfica Ecuación: Kececioglu,1995,132.

Ecuación 28 - MTTR Weibull.

( ) ( )∫ ∞

==0

dt t M MTTRTTR Esperanza , donde M, donde MTTR Tiempo Medio de Reparaciones con M(t)

como función de Mantenibilidad. Además )1

11(*

etaGamma Función MTTR

βη

++= , donde Eta !

parámetro de escala yeta es el de forma, con función Gamma para la estimación.

La estimación de un parámetro adicional en la distribución de Weibull, el de posición, se debe realizarmediante métodos iterativos, reemplazando el tiempo t, por un tiempo (t-t0); el parámetro de posición se usa

para desplazar la distribución en una u otra dirección; define la localización del origen de la distribución y puede ser tanto positivo como negativo (NS@,2005).

Ejercicio 19 - Alineación, pruebas de regresión y estimación de parámetros de Weibull para A I .

Con el mismo ejemplo que se trae a través del proceso se realizan los cálculos así:



110 330 120 220 220 220


110 2 110 110 110 26 120 34 110 110 3 110 110 9 110 110



Método i-kaésimo con no repetición de UT

No.Dato

j

Datos de operaciónsin fallas en horas

No.Dato

j

Datos dereparaciones

en horas

1 110 1 22 120 2 35 220 3 96 330 4 26

5 34

Media Media

Tiempos horas

50.00% 50.00%

66.67%83.33%

71.43%85.71%

M(t) = j / ( N + 1 )F(t) = j / ( N + 1 )

16.67%14.29%33.33%28.57%50.00%

tiempo

TBFA la fecha de

hoy se está enuna reparación

que aún noconcluye

TTR




T r a n s f o r m a c

i o n e s

W e

i b u

l l -

N o c o n

f i a b i l i d a d

N o C o n f i a b i l i d a d

P r u e b

a s y c á l c u l o s d e r e g r e s i ó n

j

t j

1

1 1 0

2

1 2 0

3

2 2 0 3 3 0

S e v u e l v e n 4 v a l o r e s a l h a b e r 3 r e p e t i d o s e n 2 2 0

A j u

s t e

W e

i b u

l l -

M a n

t e n

i b i l i d a

d

P r u e b

a s y c á l c u l o s d e r e g r e s i ó n

j

t j

1

2

2

3

3

9

4

2 6

5

3 4

A j u

s t e

- 0 . 1

8 2 8

0 . 0

0 0 0

P e n d i e

n t e

I n t e r c e

p t o

0 . 9 3 2 5

0 . 0

0 0 0

0 . 3 7 2 4

E r r o r E

s t á n

d a r

d e

l E s t i m a

d o o

V a r i a c i ó

n o

E r r o r

T í p

i c o

C o e

f i c i e n

t e d e

D e

t e r m

i n a c

i ó n

M u e

s t r a l

X j 2

0 . 1

1 0 9

0 . 0

6 6 9

0 . 0

6 6 1

- 0 . 3

3 3 1

0 . 2

5 8 6

0 . 2

5 7 2

- 1 . 3

4 7 9

- 0 . 0

3 1 8

0 . 8

4 8 5

- 2 . 0

6 8 0

3 . 8 6

0 6

5 . 1

7 0

- 0 . 5

1 7 0 0

X j 2

2 2

. 0 9 4 5

2 2

. 9 2 0 1

2 9

. 0 9 1 2

3 3

. 6 2 9 5

- 8 . 9 2

7 7

1 0 7

. 7 3 5 3

X j *

Y j

- 8 . 7 8

9 1

- 1 . 5

3 6 8

L n ( L n ( 1 / ( 1 - F ( t ) ) ) ) -

Y d e l a r e g r e s i o n

- 1 . 8

6 9 8 2

- 1 . 0

8 9 2 4

0 . 2

2 5 3 5

0 . 6

6 5 7 3

F ( t j )

1 4 . 2 9

%

2 8 . 5 7

%

7 1 . 4 3

%

8 5 . 7 1

%

5 . 7

9 9

2 . 1

7 1 2

S u m a

- 1 1 . 7 4 2 2

- 0 . 4

5 8 7 9

2 . 1

5 5

0 . 6

8 1 5

4 . 7

8 7

5 . 3

9 4

- 5 . 2 1

4 7

1 . 2 1

5 5

L n d e d a t o s -

X d e l a

r e g r e s i o n

4 . 7

0 0

- 0 . 4

6 9 7

- 0 . 3

8 2 7

0 . 2

2 3 5

0 . 6

2 8 9

0 . 0

0 0 0

- 1 . 3

5 2 8

- 0 . 5

7 2 2

0 . 7

4 2 3

1 . 1

8 2 7

0 . 0

0 0 0

0 . 2

2 0 6

0 . 1

4 6 4

0 . 0

4 9 9

0 . 3

9 5 5

0 . 8

1 2 5

1

. 8 3 0 1

0

. 3 2 7 5

0

. 5 5 1 1

0 . 6

3 5 4

0 . 2

1 9 0

0 . 1

6 5 9

0 . 9 6 5 6

C o e

f i c i e n

t e

d e

C o r r e

l a c

i ó n

M ú l t i p l e

1

. 3 9 8 8

4

. 1 0 7 5

0 . 7

4 3 8

1 . 7

6 4 1

0 . 0

3 3 4

0 . 2

7 7 4

M ( t j )

L n ( L n ( 1 / ( 1 - M ( t ) ) ) ) -


L n d e d a t o s -

X d e l a

r e g r e s i o n

X j * Y i

1 6

. 6 7 %

- 1 . 7

0 1 9 8

0 . 6

9 3

- 1 . 1 7

9 7

0 . 4

8 0 5

- 1 . 4

5 4 8

- 0 . 2

4 7 2

- 1 . 4

6 1 5

2 . 1

3 6 1

1 . 7

3 1 9

- 1 . 1

8 5 0

1

. 4 0 4 2

0 . 0

6 1 1

3 3

. 3 3 %

- 0 . 9

0 2 7 2

1 . 0

9 9

- 0 . 9 9

1 7

1 . 2

0 6 9

- 1 . 1

7 8 5

0 . 2

7 5 8

- 1 . 0

5 6 1

1 . 1

1 5 3

0 . 4

0 7 4

- 0 . 3

8 5 7

0

. 1 4 8 8

0 . 0

7 6 1

5 0

. 0 0 %

- 0 . 3

6 6 5 1

2 . 1

9 7

- 0 . 8 0

5 3

4 . 8

2 7 8

- 0 . 4

2 9 8

0 . 0

6 3 3

0 . 0

4 2 5

0 . 0

0 1 8

0 . 0

0 6 4

0 . 1

5 0 5

0

. 0 2 2 6

0 . 0

0 4 0

8 3

. 3 3 %

0 . 5

8 3 2 0

3 . 5

2 6

2 . 0 5

6 6

1 2

. 4 3 5 2

0 . 4

7 6 0

0 . 1

0 7 2

1 . 3

7 1 7

1 . 8

8 1 5

1 . 5

0 9 1

1 . 1

0 0 2

1

. 2 1 0 4

0 . 0

1 1 5

S u m a

- 0 . 6 1

3 8

2 9

. 5 6 5 6

- 2 . 2

9 4 0

0 . 0

0 0 0

0 . 0

0 0 0

6 . 3

5 2 2

4 . 3

2 9 0

0 . 2

9 1 0

3

. 1 5 9 4

0 . 1

9 2 3

0 . 0

0 0 0

0 . 2 5 3 2

E r r o r E

s t á n

d a r

d e

l E s t i m a

d o o

V a r i a c i ó

n o

E r r o r

T í p

i c o

0 . 9 6 6 3

- 1 . 9 2 7 2

0 . 9 3 9 1

C o e

f i c i e n

t e d e

D e

t e r m

i n a c

i ó n

M u e

s t r a l

C o e

f i c i e n

t e

d e

C o r r e

l a c

i ó n

M ú l t i p l e

6 6

. 6 7 %

0 . 0

9 4 0 5

3 . 2

5 8

0 . 3 0

6 4

1 0

. 6 1 5 2

0 . 2

9 3 2

- 0 . 1

9 9 1

1 . 1

0 3 4

0 . 0

3 9 7

1 . 2

1 7 5

0 . 6

7 4 2

0 . 6

1 1 0

0

. 3 7 3 4

∑

=

−

=

j

j

Y

Y

A j u s t e

ˆ

=

− −

=

∑ ∑

=

=

N j

j

N j

j

j

X

N

X

Y

X

N

Y

X

b

1

2

2

1

*

*

*

*

X

Y

=

−

=

X

b

Y

a

*

j

j

Y

Y

ˆ

−

j Y ˆ

[

] 2

ˆ j

j

Y

Y

−

=

− −

=

∑ =

2

)

ˆ

( 1

2

N

Y

Y

S

N j

j

j

e

2

1

2

1

2

)

(

)

ˆ

(

1

∑ ∑ = =

− −

−

=

N j

j

j

j

N j

j

Y

Y

Y

Y

r

X

X

j

−

Y

Y

j

−

[

] 2

X

X j −

[

] 2

Y

Y j

−

)

( * )

(

Y

Y

X

X

j

j

−

−

(

)

(

)

(

)

(

)

=

−

−

−

−

=

∑

∑

∑ =

=

=

N i

N j

j

j

N i

j

j

Y

Y

X

X

Y

Y

X

X

r

1

1

2

2

1

* *

∑

=

−

=

j

j

Y

Y

A j u s t e

ˆ

=

− −

=

∑ ∑

=

=

N j

j

N j

j

j

X

N

X

Y

X

N

Y

X

b

1

2

2

1

*

*

*

*

X

Y

=

−

=

X

b

Y

a

*

j

j

Y

Y

ˆ

−

j Y ˆ

[

] 2

ˆ j

j

Y

Y

−

=

− −

=

∑ =

2

)

ˆ

( 1

2

N

Y

Y

S

N j

j

j

e

2

1

2

1

2

)

(

) ˆ

(

1

∑ ∑ = =

− −

−

=

N j

j

j

j

N j

j

Y

Y

Y

Y

r

Y

Y j

−

[

] 2

X

X j −

[

] 2

Y

Y j −

)

(

* )

(

Y

Y

X

X

j

j

−

−

(

)

(

)

(

)

(

)

=

−

−

−

−

=

∑

∑

∑ =

=

=

N i

N j

j

j

N i

j

j

Y

Y

X

X

Y

Y

X

X

r

1

1

2

2

1

* *

)

(

X

X j −




Se observa que el MTBF delcálculo puntual 203.3 essuperior al estimado condistribución normal de 197.71horas, al igual en el MTTRcalculado con estimación

puntual que da 14.8 horas esdiferente al estimado con

alineación y luego distribuciónWeibull con un valor medioesperado en reparación de21.97 horas.

En general es más preciso108 trabajar con distribuciones ya que existe un solo valor de eta y Eta para un mismo valor de MTBF al igualocurre con el MTTR, en el caso particular el eta obtenido en confiabilidad ubica el equipo del ejemplo en lafase III de envejecimiento de Weibull, la cual se debe verificar con la distribución Normal.

Los valores obtenidos en la alineación para no confiabilidad en distribución Weibull están dentro de lo permisible pues su coeficiente de determinación muestral 2r es de 0.9325 (debe estar entre 0.9025 y 1.00) ycoeficiente de correlación r es de 0.9656 (debe ser entre 0.95 y 1.00); en el caso de la mantenibilidad el

coeficiente de determinación muestral 2r con valor de 0.9391 y el coeficiente de correlación r de 0.9663,cumplen con lo requerido.

4.1.3.2 Distribución Normal

Es una distribución discreta que se presenta con frecuencia cuando la vida útil de los componentes se veafectada desde un comienzo por el desgaste, sirve para describir muy bien los fenómenos de envejecimientode equipos, modelos de fatiga y fenómenos naturales. En ésta distribución las fallas tienden a distribuirse deuna forma simétrica alrededor de la vida media (Diaz,1992,20) (Modarres,1993,79) (Ramakumar,1993,95)(Ebeling,2005,69) (O’Connor,2002) (Gnedenko y otro,1999,16) (Lewis,1995,55).

Dado que la vida de un componente cualquiera no puede tener valores negativos, ésta distribución debemodificarse ligeramente para servir de distribución de fallas. Para ello se trunca el recorrido de t, limitándoloal intervalo (0,+∞) en lugar de (-∞,+∞), esto implica el uso de un factor de normalización, que aparece en la

definición de la distribución normal truncada (Rojas,1975,77).

La distribución normal, también conocida como la distribución de Gauss o Laplace, es desarrollada por variosmatemáticos, entre ellos Abraham de Moivre y Karl Gauss, en el siglo XVIII; se usa bastante en todos loscampos de experimentación y sus valores están tabulados en tablas (Levin,1997).

El proceso propuesto en la Ilustración 25 - Modelo universal e integral, propuesto para la medición CMD,indica que es recomendable usar la estimación de parámetros mediante la distribución normal cuando la

prueba de bondad de ajuste para la distribución Weibull no es adecuada y el valor estimado de noconfiabilidad eta es superior a 2.05, de tal manera que se usa como segunda opción en la estimación.

La distribución normal responde a los parámetros # y &, que representan la media y la desviación estándar dela distribución respectivamente; los cuales se estiman a partir de los valores de pendiente e intercepto con el

eje Y obtenidos de la recta alineada de la distribución normal mediante el uso de transformaciones, así:

108 Recuérdese que existen varias curvas con diferentes etas y Etas que tienen los mismos MTBF o MTTR (véase Ejercicio 8 - Variascurvas de confiabilidad diferentes para el mismo MTBF. y Ejercicio 8 - Varias curvas de confiabilidad diferentes para el mismo

MTBF.)

Weibull - Estimación de Parámetros

Confiabilidad

Escala

Forma

MTBF =

Escala

Forma

MTTR =

0.6815

η * Gamma Γ (1+ 1/β) = 21.9749

Mantenibilidad

η * Gamma Γ (1+ 1/β) =

223.25

2.1712

197.711

16.91

−

−

=== Pendiente

ción Inter

eta

a

ee Escalade Parámetro

sec

βη

.alineadarectaladeestimada Pendientebeta Formade Parámetro ==β

−

−

=== Pendiente

ción Inter

eta

a

ee Escalade Parámetro

sec

βη

.alineadarectaladeestimada Pendientebeta Formade Parámetro ==β




Ecuación 29 - Transformación en Normal para los valores Y y X.

Para no confiabilidad

[ ]

j j

j j

t X

t F Y

=

= − )(1φ, donde 1−φ es el inverso de la distribución normal estándar, F(t j) es el estimado de la no

confiabilidad y t j es el tiempo de falla.

Para Mantenibilidad[ ]

j j

j j

t X

t M Y

=

= − )(1φ, con M(t j) como el estimado de la mantenibilidad y tj el tiempo de reparación.

Los parámetros de la distribución normal, se calculan así:

alineadarectalade Pendienteb Estándar Desviación

11===σ

Estándar Desviación Interceptoa Media ** −=−== σµ , con a como intercepto y b pendiente de la

recta obtenida de la alineación.Fuente Bibliográfica Ecuación: RELIASOFT@,2005 – Vallejo, 2004, 93

Parámetros de vida útil y de reparaciones en Normal

La vida útil o Tiempo Medio entre Fallas MTBF se puede estimar a partir de:

Ecuación 30 - MTBF Normal.

( ) ( ) ∫ ∫ −===∞



(Rojas,1975,26), R(t) es la función de confiabilidad y F(t) es la función de no confiabilidad; con confiabilidad

( ) dt t R

jt

t

j

−−∞

∫ =2

2

2

)(

exp2

1 σ

µ

πσ, donde R(t j) es la función de confiabilidad con su media " y su

desviación estándar &. Con Estándar Desviación Interceptoa MTBF ** −=−== σµ

Fuente Bibliográfica Ecuación: O’Connor,2002 - Knezevic,1996,60.

Ecuación 31 - MTTR Normal.

( ) ( )∫ ∞

==0


como función de Mantenibilidad, expresada como

( ) dt t M

jt

t

j

−−∞

∫ =

2

22

)(

exp2

1 σ

µ

πσ

ba Estándar Desviación Interceptoa MTTR

1*** −=−=−== σµ , con media ! y desviación estándar

& de mantenibilidad. Los valores a y b son el intercepto y la pendiente de la recta alineada.Fuente Bibliográfica Ecuación: Gnedenko y otro,1999,15

Ecuación 32 - Funciones de densidad de probabilidad de fallas y de Tasa de Fallas en Normal.

( )

−−

=2

2

2

)(

exp2

1 σ

µ

πσ

jt

jt f , f (ti) es la función de densidad de probabilidad de fallas y

donde)(

)()(

j

j j t R

t f t =λ es la función de Tasa de Fallas en la distribución Normal, con " y & ya conocidos.





Ilustración 42 - Funciones de Confiabilidad, de Densidad de probabilidad de Fallas y de Tasa de Fallas de ladistribución Normal.

)( θ⋅ xt

( )t R

0

1.0

0.5

-1-2 1 2 3-3

Funci Funci óón de Confiabilidad en Normal n de Confiabilidad en Normal

)( θ⋅ xt

( )t R

0

1.0

0.5

-1-2 1 2 3-3

Funci Funci óón de Confiabilidad en Normal n de Confiabilidad en Normal

( )t f

)( θ⋅ xt 0

0.6

0.4

-1-2 1 2 3-3

Funci Funci óón de Densidad de Probabilidad de Fallas en distribuci n de Densidad de Probabilidad de Fallas en distribuci óón Normal n Normal ( )t f

)( θ⋅ xt 0

0.6

0.4

-1-2 1 2 3-3

Funci Funci óón de Densidad de Probabilidad de Fallas en distribuci n de Densidad de Probabilidad de Fallas en distribuci óón Normal n Normal

( )t λ

)( θ⋅ xt 0

0

-1-2 1 2 3-3

1

2

3

4

Funci Funci óón de Tasa de Fallas en distribuci n de Tasa de Fallas en distribuci óón Normal n Normal ( )t λ

)( θ⋅ xt 0

0

-1-2 1 2 3-3

1

2

3

4

Funci Funci óón de Tasa de Fallas en distribuci n de Tasa de Fallas en distribuci óón Normal n Normal

Es importante recordar que la función de densidad de probabilidad de fallas es similar en la distribución

Normal y en la fase final (derecha) de la distribución Weibull, cuando en esta el eta109

es superior a 2.05 en laEtapa 3 de la Fase III de la Ilustración 32 - Curva de la bañera o de Davies. También hay similitud en las dosdistribuciones en la Tasa de Fallas, que en ambas es creciente.

A continuación se presenta el mismo ejemplo de disponibilidad inherente que se trae, pero con distribución Normal.

109 En especial cuando el eta en la distribución Weibull vale 3 se obtiene una distribución Normal muy pura en su Función de densidadde probabilidad de Fallas (estrictamente hablando).




Ejercicio 20 - Alineación, pruebas de regresión y estimación de parámetros de distribución Normal para A I .

T r a n s f o r m a c i o n e s

N o r a m l - N o c o n f i a b i l i d a d


P r u e b a s y c á l c u l o s d e r e g r e s i ó n

j

t j

1

1 1 0

2

1 2 0

3

2 2 0

N =

4

3 3 0

0 . 9

8 7

A

j u s t e

N o r m a l - M a n t e n i b i l i d

a d

P r u e b a s y c á l c u l o s d e r e g r e s i ó n

j

t j

1

2

2

3

3

9

4

2 6

N =

5

3 4

A

j u s t e

0 . 0 1 4 4

1 2 5 . 4 4 0 0

4 . 8 2 4 1

0 . 4 3 0 7

0 . 1 8 5 5

C o e f i c i e n t e d e

D e t e r m i n a c i ó n

M u e s t r a l

C o e f i c i e n t e

d e

C o r r e l a c i ó n

M ú l t i p l e

6 6 . 6 7 %

0 . 4 3 0 7 3

2 6 . 0 0 0

1 1 . 1 9 8 9

6 7 6 . 0 0 0 0

0 . 5 5 0 9

- 0 . 1 2 0 2

1 1 . 2 0 0 0

- 0 . 7

2 8 0

0 . 8

9 6 2

2 . 2 4 2 9

0 . 2 3 2 9

0 . 0 0 0 0

0 . 2

7 8 6

E r r o r

E s t á n d a r

d e l E

s t i m a d o o

V a r i a c

i ó n o E r r o r

T

í p i c o

0 . 9

4 6 7

0 . 0 0 0 5

S u m a

4 0 . 8 6 4 2

1 9 2 6 . 0 0 0 0

0 . 0 0 0 0

0 . 0 0 0 0

0 . 0 0 0 0

8 3 0 . 8 0 0 0

4 0 . 8 6 4 2

0 . 0 0 0 0

3 6 8 . 6 4 0 0

1 8 . 5 7 4 5

0 . 9 6 7 4

0 . 9 3 5 9

1 1 5 6 . 0 0 0 0

0 . 9 4 4 4

0 . 0 2 3 0

1 9 . 2 0 0 0

8 3 . 3 3 %

0 . 9 6 7 4 2

3 4 . 0 0 0

3 2 . 8 9 2 3

0 . 0 0 0 0

0 . 0 0 0 0

0 . 0 0 0 0

0 . 0 8 1 4

0 . 0 2 2 4

5 0 . 0 0 %

0 . 0 0 0 0 0

9 . 0 0 0

0 . 0 0 0 0

8 1 . 0 0 0 0

- 0 . 2 8 5 3

0 . 2 8 5 3

- 5 . 8 0 0 0

3 3 . 6 4 0 0

1 3 9 . 2 4 0 0

5 . 0 8 2 6

- 0 . 4 3 0 7

0 . 1 8 5 5

9 . 0 0 0 0

- 0 . 5 8 0 4

0 . 1 4 9 7

- 1 1 . 8 0 0 0

3 3 . 3 3 %

- 0 . 4 3 0 7 3

3 . 0 0 0

- 1 . 2 9 2 2

1 2 . 3 8 3 0

- 0 . 9 6 7 4

0 . 9 3 5 9

0 . 1 1 4 1

1 6 . 6 7 %

- 0 . 9 6 7 4 2

2 . 0 0 0

- 1 . 9 3 4 8

4 . 0 0 0 0

- 0 . 6 2 9 6

- 0 . 3 3 7 8

- 1 2 . 8 0 0 0

1 6 3 . 8 4 0 0

M ( t j )


X d e l a

r e g r e s i o n

X j * Y i

0 . 9

5 8 0

C o e f i c i e n t e

d e

C o r r e l a c i ó n

M ú l t i p l e

1 . 1 3 9 7

2 . 9 2 0 0

1 4 4 . 1 2 2 0

2 9 1 . 4 6 0 4

0 . 0 3 0 2

0 . 2 4 0 2

9 0 . 7 4 3 5

4 2 . 4 4 6 2

1 4 . 1 4 8 7

1 . 1 3 9 7

0 . 3 2 0 3

0 . 3 2 0 3

5 6 2 5 . 0 0 0 0

6 2 5 . 0 0 0 0

1 8 2 2 5 . 0 0 0 0

3 1 7 0 0 . 0 0 0 0

1 3 5 . 0 0 0 0

0 . 0 0 0 0

- 1 . 0 6 7 6

- 0 . 5 6 5 9

0 . 5 6 5 9

1 . 0 6 7 6

0 . 0 0 0 0

7 2 2 5 . 0 0 0 0

- 8 5 . 0 0 0 0

- 7 5 . 0 0 0 0

2 5 . 0 0 0 0

X d e l a

r e g r e s i o n

1 1 0 . 0 0 0

- 6 7 . 9 1 3 9

1 2 4 . 5 0 8 7

1 2 0 . 0 0 0

2 2 0 . 0 0 0

3 3 0 . 0 0 0

0 . 0 0 9 2

S u m a

- 1 . 7

9 2 9

0 . 0 0 0 0 0

1 4 . 8 0 0

0 . 0 4 9 2

F ( t j )

1 4 . 2

9 %

2 8 . 5

7 %

7 1 . 4

3 %

8 5 . 7

1 %

- 1 . 0 6 7 5 7

- 0 . 5 6 5 9 5

0 . 5 6 5 9 5

1 . 0 6 7 5 7


X j * Y i

- 1 1 7 . 4 3 2 8

- 0 . 7 8 1 5

3 5 2 . 2 9 8 3

1 9 5 . 0 0 0

0 . 0 0 0 0 0

X j 2

1 2 1 0 0 . 0

1 4 4 0 0 . 0

4 8 4 0 0 . 0

1 0 8 9 0 0 . 0

2 9 1 . 4 6 0 4

1 8 3 8 0 0 . 0 0 0 0

- 0 . 6 8 9 6

0 . 2 2 9 9

1 . 2 4 1 2

0 . 0 0 0 0

- 0 . 2 8 6 1

0 . 1 2 3 6

0 . 3 3 6 1

0 . 0 8 1 8

0 . 0 1 5 3

0 . 1 1 3 0

E r r o r

E s t á n d a r

d e l E

s t i m a d o o

V a r i a c

i ó n o E r r o r

T

í p i c o



M u e s t r a l

X j 2

- 0 . 1 7 3 7

0 . 0 0 0 0

P e n d i e n t e

I n t e r c e p t o

0 . 9

1 7 7

0 . 0 0 0 0

0 . 3

4 6 6

∑

=

−

=

j

j

Y

Y

A j u s t e

ˆ

=

− −

=

∑ ∑

=

=

N j

j

N j

j

j

X

N

X

Y

X

N

Y

X

b

1

2

2

1

*

*

*

*

X

Y

=

−

=

X

b

Y

a

*

j

j

Y

Y

ˆ

−

j Y ˆ

[

] 2

ˆ j

j

Y

Y

−

=

− −

=

∑ =

2

)

ˆ

( 1

2

N

Y

Y

S

N j

j

j

e

2

1

2

1

2

)

(

)

ˆ

(

1

∑ ∑ = =

− −

−

=

N j

j

j

j

N j

j

Y

Y

Y

Y

r

X

X

j

−

Y

Y

j

−

[

] 2

X

X j −

[

] 2

Y

Y j −

)

( * )

(

Y

Y

X

X

j

j

−

−

(

)

(

)

(

)

(

)

=

−

−

−

−

=

∑

∑

∑ =

=

=

N i

N j

j

j

N i

j

j

Y

Y

X

X

Y

Y

X

X

r

1

1

2

2

1

* *

∑

=

−

=

j

j

Y

Y

A j u s t e

ˆ

=

− −

=

∑ ∑

=

=

N j

j

N j

j

j

X

N

X

Y

X

N

Y

X

b

1

2

2

1

*

*

*

*

X

Y

=

−

=

X

b

Y

a

*

j

j

Y

Y

ˆ −

j Y ˆ

[

] 2

ˆ j

j

Y

Y

−

=

− −

=

∑ =

2

)

ˆ

( 1

2

N

Y

Y

S

N j

j

j

e

2

1

2

1

2

)

(

)

ˆ

(

1

∑ ∑ = =

− −

−

=

N j

j

j

j

N j

j

Y

Y

Y

Y

r

Y

Y

j

−

[

] 2

X

X j −

[

] 2

Y

Y j −

)

(

* )

(

Y

Y

X

X

j

j

−

−

(

)

(

)

(

)

(

)

=

−

−

−

−

=

∑

∑

∑ =

=

=

N i

N j

j

j

N i

j

j

Y

Y

X

X

Y

Y

X

X

r

1

1

2

2

1

* *

)

(

X

X j −

[

] )

(

1

j

i

t

M

Y

−

=

φ

[

] )

(

1

j

i

t F

Y

−

= φ

P a r a c a l c u l a r e

s t a c o l u m n a s e u s a d e l e x c e l l a f u n c i ó n

D I S T R . N O R M . E S T A N D . I N V ( M ( t j ) )

P a r a c a l c u l a r e

s t a c o l u m n a s e u s a d e l e x c e l l a f u n c i ó n

D I S

T R . N O R M . E S T A N D . I N V ( F ( t j ) )




Los valoresobtenidos en laalineación parano confiabilidaden distribución

Normal estándentro de lo

permisible puessu coeficiente de

determinación

muestral 2r es de0.9177 y elcoeficiente decorrelación r esde 0.9580; en elcaso de lamantenibilidad el

coeficiente de determinación muestral 2r no cumple tan bien como en el caso anterior pero se acepta convalor de 0.8962, a diferencia del coeficiente de correlación r de valor 0.9467 que sí cumple.

4.1.3.3 Distribución LogNormalLa distribución LogNormal se genera a partir de los parámetros µ y σ debido a que el logaritmo de unavariable aleatoria LogNormal es una variable aleatoria normal con media µ y desviación estándar σ (Barlow110,1998,29). La distribución, puede tomar varias formas pero siempre con tendencia o cola hacia suderecha (sesgo positivo); la razón para ser menos conocida que la distribución de Weibull, es que su funciónde supervivencia no tiene forma cerrada, esto es importante para la estimación de sus parámetros que siempretienen la tendencia de ser muy altos (Ramakumar,1993;96).

Los valores de µ y σ no son la media y la desviación estándar de la variable aleatoria, sino de su logaritmo.Los tiempos de reparación de componentes se ajustan bien a este modelo de distribución(Ramakumar,1993;97). También el estudio de mecanismos de falla revela que frecuentemente se puedeobservar que la fatiga de materiales sigue una distribución LogNormal (Gnedenko y otro,1999,22)(Vallejo,2004,62-64). La distribución LogNormal sirve para representar la vida de ciertos componentes

electrónicos (Nachlas,1995,103).

En la distribución LogNormal se manejan los parámetros µ y σ, que representan el logaritmo natural de lamedia y la desviación estándar de la variable aleatoria de la distribución. La obtención de sus parámetros serealiza por medio de la alineación de la distribución LogNormal mediante el uso de las transformacionesnecesarias a partir de su pendiente y su intercepto (RELIASOFT@,2005):

Ecuación 33 - Transformación en LogNormal para los valores Y y X.

Para no confiabilidad

[ ])(

)(1

j j

j j

t Ln X

t F Y

=

= −φ, donde 1−

φ es el inverso de la distribución normal estándar, F(t j) es el estimado de la no

confiabilidad y t j es el tiempo de falla.Para Mantenibilidad

[ ])(

)(1

j j

j j

t Ln X

t M Y

=

= −φ, con M(t j) como el estimado de la mantenibilidad y t j el tiempo de reparación.

Los parámetros de la distribución normal, se calculan así:

110 Citado por Vallejo y otro, 2004, 62.

Normal - Estimación de Parámetros

Confiabilidad

Desviaciónestándar

Media

MTBF =


Media

MTTR =

14.8000

" = - a * 1 / b = 14.800

Mantenibilidad

" = - a * 1 / b =

108.763

195.000

195.000

20.3307

=−=−== Estándar Desviación Interceptoa Media **σµ

====alineadarectalade Pendienteb

Estándar Desviación11

σ



σ





alineadarectalade Pendienteb Estándar Desviación

11===σ

Estándar Desviación Interceptoa Media ** −=−= σ , con a como intercepto y b pendiente de la recta

obtenida de la alineación, la media es también el promedio de los logaritmos naturales de la variable aleatoria.

Fuente Bibliográfica Ecuación: RELIASOFT@,2005 – Vallejo, 2004, 93

Parámetros de vida útil y de reparaciones en LogNormalLa vida útil o Tiempo Medio entre Fallas MTBF se puede estimar a partir de:

Ecuación 34 - MTBF LogNormal.

( ) ( ) ∫ ∫ −===∞



(Rojas,1975,26), R(t) es la función de confiabilidad y F(t) es la función de no confiabilidad; con confiabilidad

( ) dt t

t R

jt Ln

t j j

−−∞

∫ =2

2

2

))((

exp2**

1 σ

µ

πσ, donde R(t) es la función de confiabilidad con su

media " y su desviación estándar &.

)2

(2σ

µ += e MTBF , con ! como la media de los logaritmos naturales de la variables aleatoria y " su

desviación estándar.Fuente Bibliográfica Ecuación: Ramakumar,1996,93.

Ecuación 35 - MTTR LogNormal.

( ) ( )∫ ∞

==0


como función de Mantenibilidad, expresada como

( ) dt t

t M

jt Ln

t j

j

−−∞

∫ =

2

22

))((

exp2**

1 σ

µ

πσ

)2

(2

σµ +

= e MTTR , con media " y desviación estándar & de mantenibilidad. Los valores a y b son el

intercepto y la pendiente de la recta alineada.Fuente Bibliográfica Ecuación: Gnedenko y otro,1999,15

Ecuación 36 - Funciones de densidad de probabilidad de fallas y de Tasa de Fallas en Log Normal.

( )πσ

σ

µ

2**

exp2

2

2

))((

j

t Ln

jt

t f

j

−−

= , f (t j) es la función de densidad de probabilidad de fallas y donde

)(

)()(

j

j j t R

t f t =λ , es la función de Tasa de Fallas en la distribución LogNormal, con " y & ya conocidos.





Ilustración 43 - Funciones de Confiabilidad, de Densidad de probabilidad de Fallas y de Tasa de Fallas de ladistribución LogNormal.

Función de densidad f(ti) para distribución LogNormalcon varias desviaciones y una misma media de 1.

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0 1 2 3 4 5 6 7 8

t j

f(ti) con Desv. 0.1

f(ti) con Desv. 0.3

f(ti) con Desv. 0.5

f(ti) con Desv. 1

f(ti) con Desv. 3

f(ti) con Desv. 5

f(ti) con Desv. 10

Desviaciónalta

Desviaciónbaja

Desviaciónalta

Función de Confiabilidad R(ti) para distribución LogNormalcon varias desviaciones y una misma media.

-0.2000

0.0000

0.2000

0.4000

0.6000

0.8000

1.0000

1.2000

0 . 1

1 . 5

2 . 9

4 . 3

5 . 7

7 . 1

8 . 5

9 . 9

1 1

. 3

1 2

. 7

1 4

. 1

1 5

. 5

1 6

. 9

1 8

. 3

1 9

. 7

2 1

. 1

2 2

. 5

2 3

. 9

2 5

. 3

2 6

. 7

2 8

. 1

2 9

. 5

3 0

. 9

3 2

. 3

3 3

. 7

3 5

. 1

3 6

. 5

3 7

. 9

3 9

. 3

4 0

. 7

4 2

. 1

4 3

. 5

4 4

. 9

4 6

. 3

4 7

. 7

4 9

. 1

t j

R(ti) con Desv. 0.1

R(ti) con Desv. 0.2

R(ti) con Desv.

R(ti) con Desv. 0.8

R(ti) con Desv. 1

R(ti) con Desv. 3

R(ti) con Desv. 5

Desviación alta

Desviación baja

Desviación alta

Desviación baja




0 3 6 9 12 15

0

2

4

6

8

D e sv i ac i ó n me d ia

D e s vi a c i ó n b a

j a d e

0 .2

D e s v i a c

i ó n a l t a

d e 1 0

Función Tasa de Fallas " (tJ) en LogNormal

Mean,Std. dev.

10,1

5,11,1

0.5,1

0.2,1

Similar a ZonaSimilar a Zona1 de Weibull1 de Weibull

Similar a EtapaSimilar a Etapa1 de Zona III de1 de Zona III de

WeibullWeibull

Se observa en la función de Tasa de Fallas que LogNormal adquiere la misma forma decreciente paradesviaciones bajas que la forma decreciente de la función Weibull en la zona de rodaje o mortalidad infantilcon valores de eta entre 0.00 y 0.95; al igual adquiere la función de Tasa de Fallas en LogNormal paradesviaciones medias una forma cóncava similar al de la etapa 1 de la fase III de Weibull en Ilustración 32 -Curva de la bañera o de Davies., para valores de eta entre 1.05 y 1.95, de tal manera que se usa LogNormalcomo segunda opción cuando Weibull no cumple con la bondad de ajuste en los rangos descritos de eta.

LogNormal también sirve cuando eta de Weibull está entre 0.95 y 1.05 con Tasa de Fallas constante,también se usa en este rango la distribución Exponencial, pero como esta es un caso particular de Gamma(GAMMA-EXP@,2005)y esta se explica más adelante, el autor recomienda solo usar LogNormal o Gammacuando eta de Weibull está entre 0.95 y 1.95 .






Los valores que seobtienen de alineacióntanto en no confiabilidadcomo en mantenibilidad

para LogNormal, delcoeficiente dedeterminación muestral de0.9685 en no confiabilidad

y 0.9489 enmantenibilidad, como delcoeficiente de correlacióncon 0.9841 en noconfiabilidad y 0.9726

para mantenibilidad, estándentro de los rangos deaceptación, por lo cual seacepta como válida laalineación de ambasfunciones.

Las tres distribuciones

hasta ahora descritas utilizan en forma previa la alineación, a diferencia de la distribución Gamma que utilizael Método de Máxima Verosimilitud MLE para estimar directamente los parámetros.

4.1.3.4 Distribución Exponencial

La distribución Exponencial es útil cuando el eta de Weibull alcanza el valor de 05.01 ± y su Tasa de Fallas

tiende a ser constante (esto ocurre en la fase II Weibull, como se instruye en Ilustración 32 - Curva de la bañera o de Davies.). La distribución exponencial es un caso especial de la distribución Gamma, ambas tienenun gran número de aplicaciones. Las distribuciones exponencial y gamma juegan un papel importante tanto enteoría de colas como en problemas de confiabilidad. El tiempo entre las llegadas en las instalaciones deservicio y el tiempo de falla de los componentes y sistemas eléctricos, frecuentemente involucran ladistribución exponencial. La relación entre la gamma y la exponencial permite que la distribución Gamma seutilice en tipos similares de problemas (GAMMA-EXP@,2005). En especial el autor recomienda usarGamma o LogNormal cuando el eta de Weibull está entre 0.95 y 1.05 en sustitución de la distribución

Exponencial, por ser las primeras más fáciles de manejar. Ecuación 37 - Función de densidad en Distribución Exponencial.

Cuando la variable aleatoria x tiene una distribución exponencial, con parámetro β, su función de densidad es:

β

β

x

x ) x( f −

=1

, x > 0; f(x) = 0 en cualquier otro caso, donde β > 0. La media y la variancia de la

distribución exponencial son µ = β y σ2 = β2

Fuente Bibliográfica Ecuación: GAMMA-EXP@,2005.

4.2 Distribución Gamma

Es una distribución de dos parámetros que tienen propiedades similares a los de la distribución Weibull, el parámetro de escala y el parámetro de forma que pueden ser ajustados a los datos obtenidos con granflexibilidad. La distribución Exponencial es un caso especial de la distribución Gamma, cuando 1=α (O’Connor,1989,39) (Ramakumar,1993,114). Cuando alfa es un entero positivo a Gamma se le denomina laDistribución de Earlang.

La distribución Gamma es muy conveniente para caracterizar los tiempos de fallas de equipos durante períodos de rodaje. Es también muy adecuada para representar sistemas con componentes en stand-by (Rojas,1975,92). Se puede caracterizar mediante las expresiones:

LogNormal - Estimación de Parámetros

Confiabilidad

Desviación

estándar

Media

MTBF =


Media

MTTR =

1.73035

0.53601

5.170

203.126

2.1547

38.542

Mantenibilidad




σ



σ


=+ )

2(

2

σµ

e

=+ )

2(

2σ

µ

e

Recuérdese que % es la media delos Ln de los t j.

Recuérdese que % es la media delos Ln de los t j.




Ecuación 38 - Distribución Gamma

[ ] dt t t R t

t

ταα

α

λ −∞

−∫ Γ = exp

)()( 1

jt

j j t t f Gammade Densidad de Función

λαα

α

λ −−

Γ == exp*)(*)()(1

,

para valores positivos de t j, en el evento de que tj sea igual o menor a o, la función de densidad 0)( = jt f , es

igual a cero.

Gamma es una distribución de probabilidad continua con dos parámetros: el de forma denominado alfa (') y elde escala llamado lambda (" )111.

Por cada ' mayor que cero, la expresión jt j et

λα −− *)( 1 representa una curva positiva e integrable en el rango

(', +$).

La integral de la distribución es la función Gamma, así: jt

j dt et j **)()(0

1

∫

∞+−=Γ αα

Las propiedades más relevantes de la distribución Gamma son:

.,2

1

)!1()(,

1)1(

)1(*)1()(,1

dasespecifica scondicionelas para

nnqueafirmar válidoes N n

quecumple se

π

αααα

=

Γ

−=Γ ∈∀=Γ

−Γ −=Γ >∀

La Función de Confiabilidad y de Tasa de Fallas vienen dadas por

jt

t

j j

dt et t RGammadad Confiabilide Función

j

j **)(*)(

)(*1

∫

+∞−−

Γ == λα

α

α

λ

)(

)(

j

j

t R

t f FallasdeTasade Función =

Si t j es mayor que cero y existen alfa y lambda se define la esperanza matemática como

.,

.,)(

j

j j

t aientescorrespond ycon MTTR similar esidad mantenibil En

t con ydeobtenidosvaloreslos parat E MTBF dad confiabilino En

λαλ

α

λαλ

α

=

==

Fuente Bibliográfica Ecuación: GAMMARGEN@,2005 - O’Connor,2002

111 Lambda corresponde a la undécima letra !# $%& del alfabeto griego ( www.rae.es).

http://www.rae.es%29/

http://www.rae.es%29/




Ilustración 44 - Funciones de Confiabilidad, de Densidad de probabilidad de Fallas y de Tasa de Fallas de ladistribución Gamma.

t R

)( SDt × 2 40

0.5

1.0

2=a

1=a

5.0=a

Función de Densidad en Gamma

AlfasAlfas !! entre 0 y 1entre 0 y 1

tt

f f (t(t j j))

AlfasAlfas !! entre 1 y 2entre 1 y 2

AlfasAlfas !! mayores a 2mayores a 2

Moda enModa en tt j j == !! --11

)(t

)( SDt ×

2 40

0.5

1.0

2=a

1=a

5.0=a






La idea básica de este método es obtener el valor más probable de los parámetros para una distribución dada,a través de la maximización de la función de máxima verosimilitud (L) o la de su logaritmo natural (Λ)aplicada a la función de densidad cuyos parámetros se van a estimar.

Ecuación 39 - Función de máxima verosimilitud.

( ) ( )

( ) ( )[ ]∑

∏

=

=

==Λ

==

R

jk

R

jk Rk

x f L Ln

x f L x x x L

121

1212121

,,,;ln

,,,;,,,,,,

θθθ

θθθθθθ

K

K K K

Donde:f(x j;θ1,θ2,...,θn): es la función de densidad de la distribución a la que se le estiman los parámetros.θ1,θ2,...,θn: parámetros por estimar.X j: observaciones independientes de los datos de falla.


El método de máxima verosimilitud tiene muchas propiedades que lo hacen atractivo; entre ellas están: teneruna forma asintótica consistente, que significa que al aumentar el tamaño de la muestra el valor estimadoconverge al valor correcto, ser de naturaleza asintótica eficiente, lo que se refleja en que al aumentar eltamaño de la muestra el valor estimado es más preciso y ser de geometría asintótica imparcial, es decir, que alaumentar el tamaño de la muestra se espera conseguir en promedio el valor correcto. Sin embargo, el tamaño

de la muestra necesaria para alcanzar tales propiedades, requiere un valor considerablemente alto de datos (deentre treinta y cincuenta a más de cien), dependiendo de la aplicación, lo que causa para valores pequeñosdiscrepancias en los análisis (RELIASOFT@,2005).

Ejercicio 23 - Ejemplo de parámetros mediante Método de Máxima Verosimilitud de A I .

Al realizar los cálculos con el Software adjunto en el CD: Programa para estimar por Método de MáximaVerosimilitud.xls, se obtienen los siguientes parámetros en el ejercicio que se trae de disponibilidadInherente112:

No confiabilidadLos valores obtenidos por medio de ladistribución Weibull, con alineaciónde mínimos cuadrados y método i-kaésimo (véase Ejercicio 19 -Alineación, pruebas de regresión y

estimación de parámetros de Weibull para AI.) de $eta: 2.1712, Eta: 223.25 y MTBF: 197.71 horas son muysimilares a los resultados de MLE.

MantenibilidadSe observa los valores obtenidos pormedio de la distribución Weibull, conalineación de mínimos cuadrados ymétodo i-kaésimo (véase Ejercicio 19- Alineación, pruebas de regresión yestimación de parámetros de Weibull

para AI.) de eta : 0.6815, Eta : 16.91 y MTTR : 21.97 horas difieren a los hallados por MLE.

112 Para el desarrollo se usa en este libro la distribución Weibull, ya que es concomitante con el modelo propuesto aparte de que cubrebien las tres zonas de la curva de Davies o de Tasa de Fallas.

Parámetro de Forma eta 2.3881Parámetro de Escala Eta # 221.3674

MTBF 196.2206 horas

Parámetro de Forma eta 1.0407Parámetro de Escala Eta # 15.0398

MTTR 14.8005 horas




Ilustración 45 - Síntesis comparativa de resultados de MTBF y MTTR con diferentes distribuciones y métodos.

Resultados eibull Normal LogNormalParámetro 1 2.17 108.76 0.54 2.38Parámetro 2 223.25 195.00 5.17 221.36

MTBF 203.30 197.71 195.00 203.12 196.22Parámetro 1 0.68 20.33 1.73 1.04Parámetro 1 16.91 14.80 2.15 15.04

MTTR 14.80 21.97 14.80 38.54 14.80

No confiabilidad

DistribuciónCálculopuntual

MLE

No confiabilidad

Se aprecian MTBF muy similares, más no así en los MTTR, aunque el que predomina es el de 14.80 horas.

4.4 Pruebas de Bondad de Ajuste – Goodness of Fit

Las pruebas de bondad de ajuste buscan probar una hipótesis según la cual los datos observados correspondena una distribución seleccionada bajo los parámetros estimados; entre otras pruebas para juzgar el ajuste de unamuestra se incluyen los métodos visuales y pruebas de tendencia (NS@,2005).

Las investigaciones estadísticas proporcionan una gran cantidad de pruebas que se pueden realizar paradeterminar si una muestra de datos corresponde a una distribución específica; entre ellas están la Ji2, la deKolmogórov, la de Kolmogórov-Smirnov, la de Anderson-Darling, la de Cramer von Mises, la de Watson, la

de Kuiper, entre otras (Software Statgraphics). A efectos de comprobación en el método CMD propuesto en laIlustración 25 - Modelo universal e integral, propuesto para la medición CMD se realizan Ji2 , la deKolmogórov-Smirnov y la de Anderson-Darling ya que son bastante comunes y se pueden desarrollar conmuchos softwares existentes, a la vez que se complementan unas con otras (Vallejo,2004).

4.4.1 Kolmogórov-Smirnov

La prueba de bondad de ajuste de Kolmogórov-Smirnov (K-S 113) se usa para decidir si una muestra de datos proviene de una población con una distribución específica; la prueba está basada en la función de distribuciónacumulada empírica (FDAE).

La prueba K-S es una medida definida como el máximo valor de la diferencia absoluta entre dos funciones dedistribución acumulada. Entre sus ventajas se encuentra que no depende de la distribución con la cual escomparada, lo que le da un alto grado de independencia y de exactitud, es decir, tiene una relación estrictarespecto al número de datos y no hay que modificarla para que sea válida. Entre sus desventajas están quetiende a ser más sensible cerca al centro de la distribución que hacia los extremos o colas.

Ecuación 40 - Función de distribución acumulada empírica K-S

Función de distribución acumulada empírica K-S( )

N

jn E N = , donde: E N: función de distribución acumulada empírica; n(i): número de la posición ordenada del

dato; N: número total de datos.

La prueba K-S está definida como:Ho: los datos siguen una distribución especificada.Ha: los datos no siguen la distribución especificada.

Fuente Bibliográfica Ecuación: Rojas,1975, 58 - NS@,2005

Ecuación 41 - Estadístico de la prueba K-S

( ) j j N j

E Y F máximo D −=<<1

, donde F(Y j): función de distribución acumulada a probar y E j: función empírica

K-S.Fuente Bibliográfica Ecuación: NS@,2005

113 Se hace referencia con la abreviación K-S para referirse a la prueba de Kolmogórov-Smirnov.




La prueba es aceptada cuando el valor D es menor que el valor crítico (D crítico), para el nivel de significanciaseleccionado y rechazada en caso contrario. Los valores críticos se encuentran tabulados en:

Ilustración 46 - Valores críticos para el estadístico D de Kolmogórov - Smirnov.

0,20 0,15 0,10 0,05 0,01

1 0,900 0,925 0,950 0,975 0,9952 0,684 0,726 0,776 0,842 0,9293 0,565 0,597 0,642 0,708 0,8284 0,494 0,525 0,564 0,624 0,7335 0,446 0,474 0,510 0,565 0,669

6 0,410 0,436 0,470 0,521 0,6187 0,381 0,405 0,438 0,486 0,5778 0,358 0,381 0,411 0,457 0,5439 0,339 0,360 0,388 0,432 0,514

10 0,322 0,342 0,368 0,410 0,490

11 0,307 0,326 0,352 0,391 0,46812 0,295 0,313 0,338 0,375 0,45013 0,284 0,302 0,325 0,361 0,43314 0,274 0,292 0,314 0,349 0,41815 0,266 0,283 0,304 0,338 0,404

16 0,258 0,274 0,295 0,328 0,39217 0,250 0,266 0,286 0,318 0,38118 0,244 0,259 0,278 0,309 0,37119 0,237 0,252 0,272 0,301 0,36320 0,231 0,246 0,264 0,294 0,356

25 0,21 0,22 0,24 0,27 0,3230 0,19 0,20 0,22 0,24 0,2935 0,18 0,19 0,21 0,23 0,27

Más de 35

Tamaño de lamuestra (n)

Nivel de significancia de D = Máximo abs(Fe-Fo)

n

07.1

n

14.1

n

22.1

n

36.1

n

63.1

4.4.2 Anderson-Darling

La prueba de Anderson-Darling (A-D114) se usa para probar si una muestra de datos proviene de una poblacióncon una distribución específica. Esta prueba es una modificación de la prueba K-S en la cual se da más peso alos valores extremos o colas.

La prueba A-D hace uso de la distribución específica para el cálculo de los valores críticos; esto le da laventaja de hacerla más sensible a la prueba y su desventaja es que requiere el cálculo del valor critico paracada distribución de datos (NS @, 1999). La mayoría de los programas estadísticos ofrecen esta prueba.

Ecuación 42 - Hipótesis de distribución acumulada empírica A-DFunción de distribución acumulada empírica A-D

La prueba A-D está definida como:Ho: los datos siguen una distribución especificada.Ha: los datos no siguen la distribución especificada.

Fuente Bibliográfica Ecuación: NS@,2005 Ecuación 43 – Estadístico de la prueba empírica A-D

( ) ( ) ( )( )[ ]∑=

−+−+−

−−= N

j j N j Y F Y F

N

j N A

11

2 1lnln12

, donde N: número total de datos; F(Y j): función de

distribución acumulada por probar y j: número de la posición ordenada del dato.Fuente Bibliográfica Ecuación: NS@,2005

114 Se hace referencia en el documento con la abreviación A-D para referirse a la prueba de Anderson-Darling.




La prueba es aceptada cuando el valor A2 es menor al valor crítico (A2crítico) para el nivel de significancia

seleccionado y rechazada en caso contrario (NS@,1999).

Ilustración 47 - Valores críticos en Anderson-Darling.

Valores críticos de A2 para las distribuciones Normal y LogNormal.

α 0.1 0.05 0.025 0.01

A2crit 0.631 0.752 0.873 1.035

Valores críticos de A2 para las distribuciones exponencial y de Weibull.

α 0.1 0.05 0.025 0.01

A2

crit 0.637 0.757 0.877 1.038

Para muestras o poblaciones pequeñas el valor A2 debe ser modificado a:

Ecuación 44 - Valores críticos modificados en Anderson-Darling

A

2

modificado para las distribuciones Normal y Lognormal.

++=

222 25.275.0

1 N N

A Am

A2 modificado para las distribuciones exponencial y de Weibull.

+=

N A Am

2.0122

Fuente Bibliográfica Ecuación: II@,2005

4.4.3 Ji2 – Chi cuadrado

La prueba Ji2 Chi cuadrado115 (χ2) es usada para probar si una muestra de datos proviene de una población condistribución específica. La prueba puede ser aplicada a cualquier distribución univariada, a la cual se pueda

estimar su función de distribución acumulada. La prueba es alternativa a K-S y a A-D (NS@,2005).

Ecuación 45 - Hipótesis de distribución acumulada empírica Ji2

La prueba χ2 está definida como:Ho: los datos siguen una distribución especificada.Ha: los datos no siguen la distribución especificada.

Ecuación 46 - Estadístico para la prueba Chi cuadrado Ji2.

( )2k

1 j j

j2

E

EO( ∑

=

−=

j, donde k: número de segmentos en los que está dividida la muestra; O j: frecuencia

observada para el segmento j ; E j: frecuencia esperada para el segmento j.Fuente Bibliográfica Ecuación: NS@,2005 Ecuación 47 - Cálculo de la frecuencia esperada en Ji2.

( ) ( )( )tu j YFYF NE −= , donde F(Y): función de distribución acumulada a probar, Yu: límite superior para el

segmento j , Yt: límite inferior para el segmento j , N: tamaño de la muestra.Fuente Bibliográfica Ecuación: NS@,2005 – Vallejo,2004,79.

115 Se hace referencia en el documento con el símbolo χ2 para referirse a la prueba Ji al cuadrado.




El test Chi cuadrado Ji2 se puede aplicar a funciones discretas como la binomial y la de Poisson. La prueba essensible a la determinación del número de segmentos; no hay una forma óptima de escogerlo; una manerarazonable, sin embargo, consiste en hacer la frecuencia esperada de por lo menos cinco datos. Esta prueba noes válida para muestras pequeñas.

El estadístico sigue aproximadamente una distribución χ2 con (k-c) grados de libertad, donde k es el número

de segmentos y c es el número estimado de parámetros; por lo tanto, la hipótesis se rechaza si ( )2

ck ',2 ( ( −> .

Las diferentes pruebas de bondad de ajuste se pueden realizar con CMD integral.xls anexo en el CD.

4.5 Estimaciones de sistemas o equipos en serie y paralelo.

Para el análisis de CMD en plantas grandes y complejas, se debe establecer una jerarquía de partesclasificadas acorde a sus funciones y a su posibilidad de ser reemplazados (Kelly y otro,1998,40):

Ilustración 48 - Jerarquía en sistemas de producción o servicio.

Componente: es una unidad o partesindividuales donde su confiabilidad se estudiaindependientemente de la de sus partes. Cuando

falla un componente se reemplaza y no serepara. Por ejemplo una bombilla, un interruptoro una resistencia (Forcadas,1983,37).

Elemento: es una parte racional de un equipo.Puede estudiarse por separado y considerarse

como un sistema en sí mismo. Por ejemplo los frenos de un automóvil o el motor(Rojas,1975,11).

Equipo: es una combinación de partes reunidas para obtener un resultado o una misión conjunta.Los componentes de un sistema fallan independientemente unos de otros. Por ejemplo unautomóvil o una red de micro-ondas (Kelly y otro,1998,40).

En cada uno de éstos niveles, los equipos pueden estar conectados en serie, en paralelo o redundantes, en stand-by116 , en forma mixta o combinada, entre otros.

4.5.1 Estructura en Serie

Es aquella en que todos los componentes deben funcionar adecuadamente para que funcione el sistema. Unafalla en uno de los componentes implica la no funcionalidad de todo el sistema (Bajaria,1983,6)(Forcadas,1983,37) (Bazovsky,2004).

El concepto de un circuito en serie se utiliza para definir una representación gráfica de una estructura serie. Elsistema en serie no necesariamente tiene que estar físicamente conectado de esta manera; por ejemplo unsistema con dos componentes en paralelo en el cual para que el sistema funcione correctamente los doscomponentes tienen que funcionar, es un sistema cuyos componentes desde el punto de vista de laconfiabilidad están conectados en serie.

La confiabilidad de un sistema en serie disminuye (o crece) si la confiabilidad de cualquiera de suscomponentes disminuye (o crece); y disminuye (o crece) si el número de componentes crece (o disminuye)(Gnedenko y otro,1995;111).

116 Stand-By o de reserva en castellano.

ElementoElemento

ComponenteComponente

EquipoEquipo






4.5.2 Estructura en Paralelo o Redundante activa

Es aquella en que el funcionamiento de k de los n componentes implica el del sistema. Un ejemplo es elconjunto de dos motores en un avión bimotor, mientras que funciona uno de los motores, el vuelo aún semantiene (Nachlas,1995,26) (Bazovsky,2004).

Las estructura en paralelo o redundantes sólo fallan si todos los componentes del sistema fallan. Las fallas deuno o más componentes redundantes, normalmente no son detectadas y rectificadas, a menos que haya

inspecciones periódicas o mantenimientos preventivos. Es obvio que el MTBF del sistema se incrementacuando se aumentan las frecuencias de inspección. Sin revisiones el MTBF se mantiene en el valor calculado para el sistema paralelo. Con inspecciones apropiadas y mantenimientos planeados el MTBF se puedeincrementar notoriamente; en contraste, si el mantenimiento no es apropiado, es posible que el MTBF seamenor que el valor estimado para el sistema en paralelo (Ramakumar,1993;130).

Ecuación 49 - Confiabilidad de un sistema de estructura en paralelo con redundancia activa.

( ) ( ) ( )[ ]

∏ ∏= =

−≡−=

−= N

1 j

N

1 j j jS

n21S

F1))R(x-(11R

xxF*xF1R F K

, donde Rs es la confiabilidad de todo el sistema, F j es la no

confiabilidad del componente x j y R(x j) es la confiabilidad dada o calculada del componente j.Otra forma de plantear el resultado es

j

N

j

N

j j s R R R

11

==

Π−= ∑

Fuente Bibliográfica Ecuación: Díaz,1992,25-26

Ejercicio 25 - Cálculos de estructuras en paralelo o redundancia activa117 .

Las confiabilidades de cada uno de los tres elementos (dispuestos en paralelo) dadas en la Ilustración 49 -Estructuras de sistemas de producción o servicio. , son: P(A) = 80%, P(B)= 95% y P(C)= 75% ,donde laconfiabilidad de todo el sistema está dada por:

{

%75.999975.0)25.0*05.0*2.01(

)})75.01(*)95.01(*)80.01{(1(

}))(1(*))(1(*))(1(1

==−==−−−−

=−−−−=

s

s

R

C R B R A R R

Si por alguna razón se aumenta la confiabilidad del elemento A a 90%, sucede que:{

%75.9999875.0)25.0*05.0*1.01(

)})75.01(*)95.01(*)90.01{(1(

}))(1(*))(1(*))(1(1

==−==−−−−

=−−−−=

s

s

R

C R B R A R R

Por lo cual se puede deducir que si uno de los componentes aumenta (disminuye) su confiabilidad esto a suvez incrementa (reduce) la del sistema.

4.5.3 Estructura en Stand-by118

Una estructura en stand-by o con respaldo es aquella donde existe una unidad principal respaldada por n

unidades de reserva. En ésta estructura sólo trabaja una unidad a la vez, si uno de los componentes falla, sufunción es reemplazada por otro componente en reserva, para esto es necesario tener un mecanismo detectorque transfiera el control en el momento de la falla (Ramakumar,1993,156) (Bazovsky,2004) (Billinton yotro,1983,65).

117 Se denomina redundancia activa cuando todos los componentes paralelos operan en simultáneo, en otras palabras el sistema operacon todos sus componentes activos, cuando alguno de ellos está disponible pero no funciona y el sistema en general puede operar se ledenomina redundancia pasiva.118 La traducción en español es Estructura con respaldo (Babylon, Internet, 2001).




4.5.4 Estructura Mixta

Una estructura mixta es la combinación de dos o más tipos de estructuras elementales, se presenta en lamayoría de los equipos. Para su estudio es necesario realizar equivalencias entre sus componentes, como en elcaso de los circuitos eléctricos (Rojas,1975,13) (Forcadas,1983,40).

Ejercicio 26 - Cálculos de estructura mixta.

Las confiabilidades de cada uno de los elementos (dispuestos en estructura mixta) son dadas en la Ilustración49 - Estructuras de sistemas de producción o servicio.

Para resolver el sistema, se debe solucionar primero las dos partes en paralelo (2-3-4 y 6-7), una vez halladassus confiabilidades se asume el nuevo sistema con una estructura en serie compuesta por los elementos: 1 -2.3.4 - 5 - 6.7 - 8, de la siguiente forma:

{

%9650.9999965.0)07.0*10.0*05.01(

)})93.01(*)90.01(*)95.01{(1(

}))(1(*))(1(*))(1(1

432

432432

==−==−−−−

=−−−−=

s

s

R

x R x R x R R

y ahora el otro sistema en paralelo

11 2 3 42 3 4 55 8899.9650 %99.9650 %67 %67 % 78 %78 %

6 76 765 %65 %99.25 %99.25 %

{

%25.999925.0)15.0*05.01(

)})85.01(*)95.01{(1(

}))(1(*))(1(1 7676

==−==−−−

=−−−=

s

s

R

x R x R R

con lo cual el sistema equivalente queda así:

De tal forma que ahora se resuelve el sistema como una estructura en serie:%70.33351.065.0*9925.0*78.0*99965.0*67.0)(*)(*)(*)(*)( 8675234167852341 ====−−− x P x R x R x R x R R s

De donde la confiabilidad total del sistema es 33.70 %.

En el evento de que no se cuente con los valores de las confiabilidades (o mantenibilidades) en porcentajes serecurre entonces a la construcción de las curvas de función de densidad f(t), función de no confiabilidad F(t),función de confiabilidad R(t) y de Tasa de Fallas " (t), luego se ubican los valores de R(t) para el respectivo tsolicitado y de esta forma se leen los diferentes valores y se puede estimar de forma puntual.




Ejercicio 27 - Ejemplo de cálculo de confiabilidad Rs de tres elementos dispuestos en serie y paralelo con parámetros eta, Eta y MTBF.

Se dispone de un sistema con tres componentes organizados en serie y en paralelo de diversas formas, sedesea obtener su confiabilidad en cada combinación para un determinado valor de tiempo tj – to, se procedede la siguiente forma:

Componente 1

Beta 0.5

Eta 100

MTBF 200 horas

Componente 3

Beta 3.5

Eta 100

MTBF 89.30 horas

Componente 2

Beta 1.5

Eta 100

MTBF 90.27 horas

SerieSerie

ParaleloParalelo

La tabla de resultados del ejercicio que se muestra en la siguiente página, es:

Confiabilidad del sistema

-20.00%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

0 50 100 150 200 250 300

t - to, con to igual a cero.

P o r c e n t a j e

, R s

Serie 1 2

Serie 2 3

Paralelo 1 2 3

Paralelo 1 2

Paralelo 1 3

Paralelo 2 3

Serie 1 2 3

En todos los tiempos se observa que la combinación Paralela 1 2 3 da las mejores confiabilidades (las másaltas), como también que las más bajas son las de Serie 1 2 3.






Para el cálculo de serie se usa R s= R 1 * R 2 *……..* R n y para paralelo R s= 1 – (1-P1)*(1-P2)*(1-…………..) * (1-Pn), por ejemplo para un tiempo de t – to igual a cien (100) horas se tiene una confiabilidaddel sistema en Paralelo 1 2 3 del 74.74 % y en la estructura Serie 1 3 se obtiene una Rs total del sistema del13.53%.

Los conceptos de estructuras en serie y paralelo no aplican en forma muy clara a mantenibilidad, ya que esteconcepto es propio de la gestión de mantenimiento que realicen los diferentes grupos de trabajo humano quelos ejecutan, a diferencia de la confiabilidad que es una característica inherente al equipo.



5 - I n d i cado re s CMD - E je r c i c i o I n t e gr a l - e st r a t e g i a s y Acc i o ne s 127

5 I ndicadores CMD – Ejercicio I ntegral – Estrategias y Acciones

Con el fin de aplicar los conceptos desarrollados en los capítulos 2 al 4 de una forma integral, se realiza laestimación CMD con alineación y distribuciones, en el cálculo de Disponibilidad Operacional descrito en elEjercicio 2 - Ejemplo de Disponibilidad Operacional (cálculos puntuales sin distribuciones).

5.1 Desarrollo de ejercicio integral CMD.

Ejercicio 28 - Ejemplo de Disponibilidad Operacional AO , cálculos con distribuciones.

Las condiciones iniciales del registro histórico de datos son:



Reparaciones o tiempos de mantenimientos correctivos

Mantenimientos planeados preventivos o predictivos



110 0.2 0.9 2 110 10 110 0.1 10 110 0.3 26 120 34 0.4 10 110 10 110 3 110 10 110 9 110 10 110 1355.9

Recuérdese que para Disponibilidades AI, AA, AO y AGO se asume que TBF ≈ UT ≈ TTF

Tiempos horas

pc MTBM MTBM

MTBM 11

1

+=

tiempo

pc

p

p

c

MTBM MTBM

MTBM

M

MTBM

MTTR

M 11

'+

+

=

A la fecha de hoy

se está en unareparación que

aún no concluye

' M MTBM

MTBM Al Operacionaidad Dispo nibil O +

==

' M MTBM

MTBM Al Operacionaidad Disponibil O

+==

TBMPTBMC

El primer paso consiste en revisar los pasos de la metodología propuesta en la Ilustración 25 - Modelouniversal e integral, propuesto para la medición CMD, donde lo primero que se decide es que se hace con losdatos, el proceso de pronóstico se hará al final y no al inicio, también se decide utilizar en el ejemplo la

disponibilidad operacional. Cada uno de los pasos de la metodología propuesta se sigue en el ejercicio que sedesarrolla, donde se muestran los pasos y cálculos de cada etapa, con sus respectivas pruebas de alineación y bondad de ajuste.

El segundo paso que se decide es tomar como base de estimación el método Weibull, con alineación y susrespectivos procesos. Las fórmulas que se requieren para estimar los parámetros y que se utilizan en losdiferentes procedimientos son:

' M MTBM

MTBM l Operacionaidad Disponibil

+=

donde sus parámetros MTBM y ' M , se calculan mediante las respectivas expresiones:

pc MTBM MTBM

MTBM 11

1

+

=

y

pc

p

p

c

MTBM MTBM

MTBM

M

MTBM

MTTR

M 11

'+

+

=

Los diferentes MTBM C , MTBM P , MTTR y M P se estiman de la siguiente manera:



5 - I n d i cado re s CMD - E je r c i c i o I n t e gr a l - e st r a t e g i a s y Acc i o ne s128

C á l c u

l o s c o r r e c

t i v o s

e n e s t a s e c c i ó n s e t r a t a d e e v a l u a r l o s p a r á m e t r o s M T B M

C y M T T R p o r r e

p a r a c i o n e s y s u s t i e m p o s n e x o s

P a r a e l c á l c u l o

d e

M T B M

C

s e a s u m e c o m o s i e

l c o m p o r t a m i e n t o t o t a l f u e s e ( s e e l i m i n a n l o s m a

n t e n i m i e n t o s y L D T s p l a n e a d o s d e l a g r á f i c a )

R e p a r a c i o n e s o t i e m p o s d e

m a n t e n i m i e n t o s c o r r e c t i v o s

L D T

1 1 0

3 3 0

1 2 0

2 2 0

2 2 0

2 2 0

U T

1

U T

2

U T

5

U T

6

U T

8

U T

1 0

U T

3

U T

7

U T

9

U T

1 1

U T

4

A D

T

L D T '

L D T

1 1 0

0

. 2

0 . 9

2

1 1 0

1 1 0

1 1 0

0 . 3

2 6

1 2 0

3 4

1 1 0

1 1 0

3

1 1 0

1 1 0

9

1 1 0

1 1 0

t o o p u n

t u a

M T B M

C

e s e l p r o m e d i o d e l o s T B

M c i n d i v i d u a l e s :

1 1 0 ,

3 3 0 ,

1 2 0 , 2 2 0 ,

2 2 0 ,

2 2 0

=

2 0 3 . 3

Σ

U T s / N o .

F a l l a s

M T T R

e s e l p r o m e d i o d e l o s T T R i n d i v i d u a l e s :

3 . 1 ,

2 6 . 3 ,

3 4 , 3 ,

9

=

1 5 . 1

M é t o d o c o n

d i s t r i b u c

i o n e s

E l p r i m e r p a s o c o n e l m é t o d o

d e d i s t r i b u c i o n e s e s e s t i m a r l o s v a l o r e s d e F ( t )

y d e M ( t ) p o r e l m é t o d o i - k a é s i m o , y a q u e e s e l m

á s c r í t i c o p a r a p o c o s d a t o s .

M é t o d o

i - k a

é s

i m o

c o n n o r e p e

t i c i ó n

d e

U T

N o c o n f i a b i l i d a d

M a n t e n i b i l i d a d

S e t r a n s f o r m a p o r l o s U T r e p e t i d o s

N o .

D a t o

j

N o .

D a t o

j

N o .

D a t o

j

1

1

1

2

2

2

3

5

3

4

6

4

5

5

6

T i e m p o s L o g í s t i c o s D o w n T i m e ,

d e d e m o r a .


3 3 0

8 5

. 7 1 %

D a t o s d e

o p e r a c i ó n

s i n f a l l a s -

R u n s H o u r s

e n h o r a s

F ( t ) =

j / ( N + 1 )

1 1 0

1 4

. 2 9 %

1 2 0

2 8

. 5 7 %

2 2 0

7 1

. 4 3 %

1 4

. 2 9 %

2 8

. 5 7 %

4 2

. 8 6 %

5 7

. 1 4 %

D a t o s d e

o

p e r a c i ó n

s

i n f a l l a s -

R u

n s H o u r s

e n h o r a s

F ( t ) =

j / ( N + 1 )

2 2 0

3 3 0

7 1

. 4 3 %

8 5

. 7 1 %

1 1 0

1 2 0

2 2 0

2 2 0

D a t o s d e

o p e r a c i ó n

s i n f a l l a s -

R u n s H o u r s

e n h o r a s

M ( t ) =

j / ( N + 1 )

3 . 0

0

1 6 . 6

7 %

3 . 1

0

3 3 . 3

3 %

9 . 0

0

5 0 . 0

0 %

2 6

. 3 0

6 6 . 6

7 %

3 4

. 0 0

8 3 . 3

3 %

M e

d i a

5 0

. 0 0 %

M e

d i a

5 0

. 0 0 %

M e

d i a

5 0

. 0 0 %

T B M

C

t i e m p

o

A l a f e c

h a

d e

h o y s e e s

t á

e n u n a r e p a r a c

i ó n q u e

a ú n n o c o n c

l u y e

T T R




E l s e g u n d o p a s o e s l a a l i n e a c i ó n m e d i a

n t e e l m é t o d o d e m í n i m o s c u a d r a d o s - r e g r e s i ó n t a n t o p a

r a F ( t ) c o m o p a r a M ( t )

T r a n s f o r m a c i o n e s e n c o r r e c t i v o r e p a r a c i o n e s

W e i b u

l l -

N o c o n f i a b i l i d a d -

A l i n e a c i ó n


P r u

e b a s y c á l c u l o s d e r e g r e s i ó n

j 1 2 3

N =

4 P r u e b a d e K o l m o g ó r o v - S m

i r n o v

P r u e b a d e A n d e r s o n - D a r l i n g

P r u e b a d e J i 2 C

h i c u a d r a d o

C U M P L E

C U M P L E

C U M P L E

L a s p r u e b a s d e b o n d a d d e

a j u s t e s e r e a l i z a n c o n p r o g r a m a

C M D i n t e g r a l e n C D s o f t w a r e

3 3 0

0 . 0 0 0

0 . 3

7 2 4

3 3 . 6 2 9 5

0 . 8 4 8 5

- 0 . 1 8 2 8

- 2 . 0 6 8 0

8

5 . 7 1 %

0 . 6 6 5 7 3

2

8 . 5 7 %

0 . 9

3 2 5

A j

u s t e

E r r o r E

s t á n d a r

d e l E s t i m a d o o

V a r i a

c i ó n o

E r r o r

T í p i c o

2 9 . 0 9 1 2

- 0 . 0 3 1 8

0 . 2 5 7 2

0 . 2 2 3 5

7

1 . 4 3 %

P a r a m e t r o d e

f o r m a e t a

2 . 1 7 1 2

t j 1 1 0

1 2 0

2 2 0

I n t e r c e p

t o

- 1 1 . 7 4 2 2

C o e f i c

i e n t e d e

D e t e r m

i n a c i ó n

M u e s t r a l

0 . 2 7 7 4

- 0 . 5 1 7 0 0

5 . 1 7 0

C o e f i c i e n t e d e C o r r e l a c i ó n M ú l t i p l e

2 . 1 7 1 2


d e t e r m i n a c i ó n m u e s t r a l

r 2 a

j u s t a d o

0 . 8

9 8 7

0 . 0 0 0 0

1 0 7 . 7 3 5 3


E s c a l a E t a #

2 2 3 . 2 5

4 . 1 0 7 5

P e n d i e n t e

0 . 0 0 0 0

0 . 0 0 0 0

0 . 8 1 2 5

1 . 7 6 4 1

S u m a

- 8 . 9 2 7 7

5 . 7 9 9

3 . 8 6 0 6

0 . 7 4 2 3

0 . 5 5 1 1

0 . 0 6 6 1

0 . 6 2 8 9

0 . 3 9 5 5

0 . 7 4 3 8

1 . 1 8 2 7

1 . 3 9 8 8

0 . 0 3 3 4

0 . 2 2 5 3 5

5 . 3 9 4

1 . 2 1 5 5

0 . 2 1 9 0

- 1 . 0 8 9 2 4

4 . 7 8 7

- 5 . 2 1 4 7

2 2 . 9 2 0 1

0 . 0 4 9 9

0 . 1 6 5 9

- 0 . 5 7 2 2

0 . 3 2 7 5

0 . 0 6 6 9

- 1 . 3 4 7 9

0 . 2 5 8 6

- 0 . 3 8 2 7

0 . 1 4 6 4

0 . 6 3 5 4

2 2 . 0 9 4 5

- 1 . 5 3 6 8

- 0 . 3 3 3 1

- 0 . 4 6 9 7

0 . 2 2 0 6

- 1 . 3 5 2 8

1 . 8 3 0 1

0 . 1 1 0 9

1

4 . 2 9 %

- 1 . 8 6 9 8 2

4 . 7 0 0

- 8 . 7 8 9 1

X j 2

F

( t j )

L n ( L n ( 1 / ( 1 - F ( t ) ) ) )

-

Y d e l a

r e g r e s i o n

L n ( t

j ) d e d a t o s

- X d e l a

r e g r e s i o n

X j

* Y j

M T B M C

η *

G a m m a Γ (

1 + 1 / β ) =

1 9 7 . 7 1

S e o b s e r v a q u e l a a l i n e a c i ó n c u m p l e b i e n l a s

p r u e b a s d e a j u s t e ( 0 ) , c o e f i c i e n t e d e d e t e r m i n a

c i ó n ( m a y o r a 0 . 9 0 2 5 ) y

c o e f i c i e n t e d e c o r r e l a c i ó n ( m a y o r a 0 . 9 5 )

H o r a s

r 2 a

j u s t a d o d e b e s e r m a y o r a 0 . 9 0

0 . 9

6 5 6

∑

=

−

=

j

j

Y

Y

A j u s t e

ˆ

=

− −

=

∑ ∑

=

=

N j

j

N j

j

j

X

N

X

Y

X

N

Y

X

b

1

2

2

1

*

*

*

*

X

Y

=

−

=

X

b

Y

a

*

j

j

Y

Y

ˆ

−

j Y ˆ

[

] 2

ˆ j

j

Y

Y

−

=

− −

=

∑ =

2

)

ˆ

( 1

2

N

Y

Y

S

N j

j

j

e

=

− −

−

=

∑ ∑ = =

2

1

2

1

2

)

(

) ˆ

(

1

N j

j

j

j

N j

j

Y

Y

Y

Y

r

X

X

j

−

Y

Y j −

[

] 2

X

X j −

[

] 2

Y

Y

j −

)

( * )

(

Y

Y

X

X

j

j

−

−

(

)

(

)

(

)

(

)

=

−

−

−

−

=

∑

∑

∑ =

=

=

N i

N j

j

j

N i

j

j

Y

Y

X

X

Y

Y

X

X

r

1

1

2

2

1

* *

=

=

=

−

−

P e n d i e n t e c i ó

n

I n t e r

e t a a

e

e

s e c

β

η

b

P e n d i e n t e

e t a

=

=

β




W e i b u l l - M a n t e n i b i l i d a d - A l i n e a c i ó n - C o n d i s t r i b

u c i ó n


P r u

e b a s y

c á l c u

l o s d e r e g r e s i ó n

j 1 2 3 4

N =

5

0 . 1

3 3 7

0 . 0

3 7 1

- 0 . 4

4 3 9

0 . 1

9 7 1

r 2

a j u s t a d o d e b e s e r m a y

o r a 0

. 9 0

0 . 0

0 8 5

0 . 0

1 6 1

0 . 5

6 6 6

0 . 5

5 2 8

0 . 0

0 0 0

3 . 1

4 2 5

0 . 3

6 6 8

1 . 0

2 4 9

1 . 0

5 0 5

0 . 3

0 5 6

- 0 . 0

0 4 4

0 . 0

9 2 3

6 6

. 6 7 %

0 . 0

9 4 0 5

3 . 2

7 0

0 . 3

0 7 5

1 0 . 6

9 0 1

0 . 2

8 6 6

- 0 . 1

9 2 5

- 1 . 1

1 3 2

1 . 2

3 9 3

0 . 4

9 4 2

2 . 1

9 7

- 0 . 8

0 5 3

- 0 . 0

4 7 4

0 . 0

0 2 2

4 . 8

2 7 8

- 0 . 4

9 3 3

0 . 1

2 6 8

1 . 1

3 1

- 1 . 0

2 1 3

1 . 2

8 0 1

- 1 . 2

6 8 4

3 3

. 3 3 %

- 0 . 9

0 2 7 2

3 . 1

0

9 . 0

0

5 0

. 0 0 %

- 0 . 3

6 6 5 1

2 6

. 3 0

P r u e b a d e K o l m o g ó r o v - S

m i r n o v

C U M P L E

L a s p r u

e b a s d e b o n d a d d e




C U M P L E

P r u e b a d e J i 2

C h i c u a d r a d o

C U M P L E

M T T R

η * G a m m a Γ

( 1 + 1 / β ) =

2 1 . 6

8

S e o b s e r v a q u

e l a a l i n e a c i ó n c u

m p l e b i e n l a s p r u e b a s d e a j u s t e ( 0 ) , m á s n o c u

m p l e m u y

b i e n c o n e l c o e f i c i e n t e

d e d e t e r m i n a c i ó n ( i n f e r i o r a

0 . 9

0 2 5 ) n i c o n e l c o e f i c i e n t e d e c o r r e l a c i ó n ( m e n o r a 0 . 9 5 ) , e s p o s i b l e q u

e s e a p o r l o s v

a r i a d o s d a t o s d e l e j e m p l o

; a u

n q u

e s e a c e p t a n p o r e s t a r

c e r c a d e l o s v a l o r e s y

p o d e r c o m p l e t a r e l e j e r c i c i o t í p i c o C M D

E r r o r E s t á n d a r

d e l E s

t i m a d o o

V a r i a c i ó n o

E r r o r T í p i c o


0 . 8

8 3 3



M u

e s t r a l


f o r m a e t a

0 . 7

2 7 2


E s c a l a E t a #

1 7 . 7

3 4 3

I n t e r c e

p t o

- 2 . 0

9 1 2

0 . 9

3 9 8

P e n d i e

n t e

0 . 7

2 7 2

0 . 3

4 9 7

- 0 . 4

5 8 7 9

2 . 2

4 5

0 . 0

0 0

A j u s t e



r 2 a

j u s t a d o

0 . 8

4 4 4

1 . 0

8 5 7

0 . 0

1 2 1

0 . 0

0 0 0

0 . 0

0 0 0

5 . 2

4 8 2

3 . 8

1 6 7

1 . 2

8 1 7

2 . 0

5 6 6

1 2 . 4

3 5 2

0 . 4

7 3 3

S u m a

- 1 . 3

3 2 4

3 0 . 4

4 0 1

- 2 . 2

9 4 0

3 4

. 0 0

8 3

. 3 3 %

0 . 5

8 3 2 0

3 . 5

2 6

0 . 1

0 9 9

0 . 1

6 7 9

- 1 . 1

4 6 0

1 . 3

1 3 4

1 . 4

2 4 7

- 1 . 2

4 3 2

1 . 6

4 2 8

1 . 3

3 5 5

1 . 0

4 2 0

0 . 3

6 5 7

- 1 . 8

6 9 8

1 . 2

0 6 9

- 1 . 2

9 2 2

- 0 . 4

0 9 8

3 . 0

0

1 6

. 6 7 %

- 1 . 7

0 1 9 8

1 . 0

9 9

t j

M

( t j )

L n ( L n ( 1 / ( 1 -

M ( t ) ) ) ) -

Y d e l a

r e g r e s i o n

L n ( t j ) d e d a t o

s

- X

d e l a

r e g r e s i o n

X j

* Y

j

X j 2

1 . 5

4 5 5

∑

=

−

=

j

j

Y

Y

A j u

s t e

ˆ

=

− −

=

∑ ∑

=

=

N j

j

N j

j

j

X

N

X

Y

X

N

Y

X

b

1

2

2

1

*

*

*

*

X

Y

=

−

=

X b

Y

a

*

j

j

Y

Y

ˆ

−

j Y ˆ

[

] 2

ˆ j

j

Y

Y

−

=

− −

=

∑ =

2

)

ˆ

( 1

2

N

Y

Y

S

N j

j

j

e

=

− −

−

=

∑ ∑ = =

2

1

2

1

2

)

(

)

ˆ

(

1

N j

j

j

j

N j

j

Y

Y

Y

Y

r

X

X

j

−

Y

Y j −

[

] 2

X

X j −

[

] 2

Y

Y

j −

)

( * )

(

Y

Y

X

X

j

j

−

−

(

)

(

)

(

)

(

)

=

−

−

−

−

=

∑

∑

∑ =

=

=

N i

N j

j

j

N i

j

j

Y

Y

X

X

Y

Y

X

X

r

1

1

2

2

1

* *

=

=

=

−

−


n

I n t e r

e t a a

e

e

s e c

β

η

b

P e n d i e n t e

e t a

=

=

β




C á l c u l o s p l a n e a d o s : p r e v e n t i v o s o p r e d i c t i v o

s

e n e s t a s e c c i ó n s e t r a t a d e e v a l u a r l o

s p a r á m e t r o s M T B M P

y M P

p o r r e p a r a c i o n e s y s u s t i e m p o s n e x o s


M T B M P

s e a s u m e c o m o s i e l c o m p o r t a m

i e n t o t o t a l f u e s e ( s e e l i m i n a n l o s t i e m p o s y l o s L D T c o r r e

c t i v o s d e l a g r á f i c a )


L D T

T i e m p o s L o g í s t i c o s D o w n T i m e , d e

d e m o r a .

2 2 0

1 1 0

2 3 0

1 1

0

2 2 0

2 2 0

N o s e t o m a U T 1 1

p u

e s l o q u

e s i g u

e e s u

n a f a l l a

U T 1

U T 3

U T 4

U T 6

U T 7

U T 9

U T 1 1

U T 2

U T 5

U T 8

U T 1 0

L D T

L D T

1 1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

0 . 1

1 0

1 1 0

1 2 0

0 . 4

1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

1 1 0

1 0

1 1 0

M T B M P

e s e l p r o m e d i o d e l o s T B M P

i n d i v i d u a l e s :

2 2 0 ,

1 1 0 ,

2 3 0 ,

1 1 0 ,

2 2 0 ,

2 2 0

=

1 8 5

Σ U T s / N o .

F a l l a s

M P

e s e l

p r o m e d i o d e l o s t i e m p o s p r e v e n t i v o s n e t o s i n d i v i d u a l e s :

1 0 ,

1 0 . 1 ,

1 0 . 4 , 1

0 ,

1 0 ,

1 0

=

1 0 . 1

M é t o d o c o n d i s t r i b u c i o n e s

E l p r i m e r p a s o c o n e l m é t o d o d e

d i s t r i b u c i o n e s e s e s t i m a r l o s v a l o r e s d e F ( t ) y d e M ( t ) p o

r e l m é t o d o i - k a é s i m o , y a q u e e s e l m á s c r í t i c o p a r a p o c o s d a t o s .

M é t o d o i - k a é s i m o c o

n n o r e p e t i c i ó n d e U T

N o c o n f i a b i l i d a d


S e t r a n s f o r m a p o r l o s U T r e p e t i d o s

S e t r a n s f o r m a p o r l o s D T r e p e t i d o s

N o .

D a t o

j

N o .

D a t o

j

N o .

D a t o

j

N o .

D a t o

j

1

2

1

4

2

5

2

5

3

6

3

6

4

4

5

5

6

6

5 7 . 1

4 %

2

3 0

2

2 0

7 1 . 4

3 %

2

2 0


D a t

o s d e

o p e r a c i ó n

s i n f a l l a s -

R u n s

H o u r s

e n h o r a s

F ( t ) =

j / ( N + 1 )

D a t o s d e

o p e r a c i ó n s i n

f a l l a s - R u n s

H o u r s - e n

h o r a s

F ( t ) =

j / ( N + 1 )

1 0 . 0

0

2 8 . 5

7 %

1

1 0

1 4 . 2

9 %

1 1 0

2 8 . 5

7 %

D a t o s

d e

o p e r a c i ó

n s i n

f a l l a s - R u n s

H o u r s

- e n

h o r a

s

M ( t ) =

j / ( N + 1 )

1 0 . 0

0

1 4 . 2

9 %

1 0 . 0

0

4 2 . 8

6 %

1

1 0

2 8 . 5

7 %

2

2 0

4 2 . 8

6 %

2 3 0

8 5 . 7

1 %

2 2 0

7 1 . 4

3 %

1 0 . 4

0

1 0 . 0

0

5 7 . 1

4 %

1 0 . 1

0

7 1 . 4

3 %

8 5 . 7

1 %

M e d i a

5 0 . 0 0 %

M e d i a

6 1 . 9 0 %

M e d

i a

5 0 . 0 0 %

8 5 . 7

1 %

1 0 . 1 0

7 1 . 4

3 %

1 0 . 4 0

8 5 . 7

1 %

D a t o s d

e

o p e r a c i ó n

s i n

f a l l a s - R u

n s

H o u r s - e n

h o r a s

M ( t ) =

j / ( N + 1 )

1 0 . 0 0

5 7 . 1

4 %

M e d i a

7 1 . 4 3 %

T B M

P

t i e m p o


s e

e s t á e n u

n a r e p a r a c i ó n

q u

e a ú n n o c o n c l u y e




E l s e g u

n d o p a s o e s l a a l i n e a c i ó n m e d i a

n t e e l m é t o d o d e m í n i m o s c u

a d r a d o s -

r e g r e s i ó n t a n t o p a

r a F ( t ) c o m o p a r a M ( t )

T r a n s f o r m a c i o n e s e

n m a n t e n i m i e n t o s p l a n e a d o s

W e i b u l l - N o c o n f i a b i l i d a d - A l i n e a c i ó n


P r u

e b a s y

c á l c u


j 1 2

N =

3

H o r a s

P r u e b a d e K o l m o g ó r o v - S m

i r n o v

C U M P L E

L a s p r u e b a s d e b o n d a d d e




C U M P L E

P r u e b a d e J i 2 C h i c u a d r a d

o

C U M P L E

M T B M

P

η *

G a m m a Γ

( 1 + 1 / β ) =

1 6 1 . 8

0

S e o b s e r v a q u e l a a l i n e a c i ó n c u m p l e b i e n l a s

p r u e b a s d e a j u s t e ( 0 ) , c o e f i c i e n t e d e d e t e r m i n a

c i ó n ( m a y o r a 0 . 9

0 2 5 ) y

c o e f i c i e n t e d e c o r r e l a c i ó n ( m a y o r a 0 . 9

5 )


f o r m a e t a

2 . 1

6 7 8


E s c a l a E t a #

1 8 2

. 7 0 4

E r r o r E

s t á n d a r


V a r i a

c i ó n o

E r r o r

T í p i c o


I n t e r c e p

t o

- 1 1

. 2 8 9 8

0 . 9

8 2 0

0 . 9

6 4 4

C o e f i c

i e n t e d e

D e t e r m

i n a c i ó n

M u e s t r a l

P e n d i e n

t e

2 . 1

6 7 8

0 . 2

4 3 6

0 . 0

0 0 0

1 . 6

6 7 3

0 . 0

5 9 3

- 0 . 0

6 6 0 5

5 . 1

7 7

0 . 0

0 0

A j u s t e



r 2 a

j u s t a d o

0 . 9

2 8 8

0 . 5

3 5 5

0 . 0

2 7 8

S u m a

- 0 . 2

8 4 2

8 0 . 7

5 8 4

- 0 . 1

9 8 2

0 . 0

0 0 0

0 . 0

0 0 0

0 . 3

4 2 2

0 . 7

4 1 7

0 . 2

6 0 7

0 . 0

6 8 0

0 . 1

9 0 8

0 . 7

3 1 8

2 3 0

8

5 . 7

1 %

0 . 6

6 5 7 3

5 . 4

3 8

3 . 6

2 0 3

2 9 . 5

7 2 7

0 . 4

9 9 1

0 . 1

6 6 7

0 . 0

8 4 9

0 . 0

3 1 5

0 . 2

1 6 2

0 . 0

4 6 8

0 . 0

6 3 0

0 . 2

9 1 4

1 . 0

4 6 9

0 . 0

0 0 1

2 2 0

7

1 . 4

3 %

0 . 2

2 5 3 5

5 . 3

9 4

1 . 2

1 5 5

2 9 . 0

9 1 2

0 . 4

0 2 7

- 0 . 1

7 7 4

- 0 . 4

7 6 9

0 . 2

2 7 4

0 . 4

8 8 0

- 1 . 0

2 3 2

1 1 0

2

8 . 5

7 %

- 1 . 0

8 9 2 4

4 . 7

0 0

- 5 . 1

1 9 9

2 2 . 0

9 4 5

- 1 . 0

9 9 9

0 . 0

1 0 7

X j

* Y

j

X j 2

t j

F

( t j ) L n ( L n ( 1 / ( 1 - F

( t ) ) ) )

-

Y d e l a

r e g r e s i o n

L n ( t j ) d e d a t o s

- X

d e l a

r e g r e s i o n

r 2

a j u s t a d o d e b e s e r m a y

o r a 0

. 9 0

∑

=

−

=

j

j

Y

Y

A j u s t e

ˆ

=

− −

=

∑ ∑

=

=

N j

j

N j

j

j

X

N

X

Y

X

N

Y

X

b

1

2

2

1

*

*

*

*

X

Y

=

−

=

X

b

Y

a

*

j

j

Y

Y

ˆ

−

j Y ˆ

[

] 2

ˆ j

j

Y

Y

−

=

− −

=

∑ =

2

)

ˆ

( 1

2

N

Y

Y

S

N j

j

j

e

=

− −

−

=

∑ ∑ = =

2

1

2

1

2

)

(

)

ˆ

(

1

N j

j

j

j

N j

j

Y

Y

Y

Y

r

X

X

j

−

Y

Y j −

[

] 2

X

X j −

[

] 2

Y

Y

j −

)

( * )

(

Y

Y

X

X

j

j

−

−

(

)

(

)

(

)

(

)

=

−

−

−

−

=

∑

∑

∑ =

=

=

N i

N j

j

j

N i

j

j

Y

Y

X

X

Y

Y

X

X

r

1

1

2

2

1

* *

=

=

=

−

−


n

I n t e r

e t a a

e

e

s e c

β

η

b

P e n d i e n t e

e t a

=

=

β




W e i b u l l - M a n t e n i b i l i d a d - A l i n e a c i ó n


P r u e b

a s y

c á l c u


j 1 2

N =

3 P r u e b a d e K o l m o g ó r o v - S m i r n

o v

C U M P L E

L a s p r u e b a

s d e b o n d a d d e


C M D i n t e g r a

l e n C D s o f t w a r e


C U M P L E

P r u e b a d e J i 2 C h i c u a d r a d o

C U M P L E

M P

η *

G a m

m a Γ (

1 + 1 / β ) =

9 . 7 7


f o r m a e t a

1 9 . 8 0 3 5


E s c a l a E t a #

1 0 . 0 4 1 9


I n t e r c e p t o

- 4 5

. 6 8 2 1

0 . 9

7 0 7

0 . 9

4 2 2

C o e f i c i e

n t e d e


M u e s t r a l

P e n d i e n t e

1 9

. 8 0 3 5

0 . 1

4 1 5

0 . 0 2 0 0

0 . 2 4 1 7 9

2 . 3 1 9

0 . 0 0 0

A j u s t e

0 . 0 0 0 8

0 . 3 4 6 0

S u m a

1 . 6 9 8 6

1 6 . 1 3 3 8

0 . 7 2 5 4

1 0

. 4 0

8 5 . 7

1 %

0 . 6 6 5 7 3

2 . 3 4 2

1 . 5 5 9 0

5 . 4 8 4 1

S e o b s e r v a q u e l a a l i n e a c i ó n c u m p l e b i e n l a s p r u e b a s d e a j u s t e ( 0 ) , c o e f i c i e n t e d e d e t e r m i n a c i ó n ( m a y o r a 0 . 9 0 2 5 ) y

c o e f i c i e n

t e d e c o r r e l a c i ó n ( m a y o r a 0 . 9 5 )

0 . 8

8 4 3

0 . 0 0 9 7

0 . 4 2 3 9

0 . 1 7 9 7

0 . 0 0 0 8

0 . 0 1 6 5

0 . 0 0 0 0

0 . 0 2 2 8

0 . 0 0 0 0

0 . 0 0 0 0

E r r o r E s

t á n d a r


V a r i a c

i ó n o

E r r o r T

í p i c o

0 . 6 9 3 9

- 0 . 0 2 8 2

1 0

. 1 0

7 1 . 4

3 %

0 . 2 2 5 3 5

2 . 3 1 3

0 . 5 2 1 1

5 . 3 4 7 8

0 . 1 1 4 3

0 . 1 6 6 1

-

0 . 0 1 6 4

0 . 0 0 6 7

- 0 . 4 0 7 5

-

0 . 0 0 6 4

0 . 1 1 1 1

0 . 0 0 6 9

0 . 0 0 0 0

0 . 0 0 0 1

- 0 . 0 1 6 4

0 . 0 0 0 3

0 . 0 1 2 3

0 . 0 0 0 5

0 . 0 0 0 3

1 0

. 0 0

5 7 . 1

4 %

- 0 . 1 6 5 7 0

2 . 3 0 3

- 0 . 3 8 1 5

5 . 3 0 1 9

- 0 . 0 8 2 8

- 0 . 0 8 2 9

X j

* Y j

X j 2

t j

M (

t j )

L n ( L n ( 1 / ( 1 -

M ( t ) ) ) ) -

Y d e l a

r e g r e s i o n

L n ( t j ) d e d a t o s

- X

d e l a

r e g r e s i o n

r 2 a

j u s t a d o d e b e s

e r m a y o r a 0 . 9 0



r 2 a

j u s t a d o

∑

=

−

=

j

j

Y

Y

A j u s t e

ˆ

=

− −

=

∑ ∑

=

=

N j

j

N j

j

j

X

N

X

Y

X

N

Y

X

b

1

2

2

1

*

*

*

*

X

Y

=

−

=

X

b

Y

a

*

j

j

Y

Y

ˆ

−

j Y ˆ

[

] 2

ˆ j

j

Y

Y

−

=

− −

=

∑ =

2

)

ˆ

( 1

2

N

Y

Y

S

N j

j

j

e

=

− −

−

=

∑ ∑ = =

2

1

2

1

2

)

(

) ˆ

(

1

N j

j

j

j

N j

j

Y

Y

Y

Y

r

X

X

j

−

Y

Y j −

[

] 2

X

X j −

[

] 2

Y

Y

j −

)

( * )

(

Y

Y

X

X

j

j

−

−

(

)

(

)

(

)

(

)

=

−

−

−

−

=

∑

∑

∑ =

=

=

N i

N j

j

j

N i

j

j

Y

Y

X

X

Y

Y

X

X

r

1

1

2

2

1

* *

=

=

=

−

−


n

I n t e r

e t a a

e

e

s e c

β

η

b

P e n d i e n t e

e t a

=

=

β




Resultados obtenidos con distribuciones

Valores Correctivos

Reparaciones

MTBMC puntual MTTR puntual

Valores Planeados

Mantenimientos preventivos y/o predictivos

MTBMP puntual MP puntual

9.7734

10.0419Parametro deEscala Eta #

Parametro deEscala Eta #

MTBMP MP

182.7036

161.8029

Parametro deforma eta


0.7272

17.7343

21.6767

2.1678 19.8035



MTBMC



MTTR

2.1712

223.2503

197.7113

203.3333 15.0800

185.0000 10.1000

1257.1501124.0

16999.0

80.161

1

71.197

180.161

77.9

71.197

67.21

11' ==

+

+=

+

+

=

pc

p

p

c

MTBM MTBM

MTBM

M

MTBM

MTTR

M

9807.88

80.161

1

71.197

1

1

11

1 =+

=+

=

P C MTBM MTBM

MTBM

%4667.85

1257.15*9807.88

9807.88

'

==

+

==

M MTBM


Con estimaciones puntuales se obtiene:

48.12

185

1

3.203

1185

1.10

3.203

1.15

11' =

+

+=

+

+

=

pc

p

p

c

MTBM MTBM

MTBM

M

MTBM

MTTR

M 86.96

185

1

3.203

1

1

11

1=

+

=

+

=

P C MTBM MTBM

MTBM

%59.8848.1286.96

86.96

'=

+=

+==

M MTBM


En comparación con los valores puntuales obtenidos (que no deben usarse porque pueden existir varias curvasde fiabilidad y de mantenibilidad con los mismos MTBF y MTTR respectivamente, como se explica ensecciones anteriores); se observa que el MTBM es menor 119 con distribución, al igual se denota un ' M mayor 120 con distribución, en ambos casos se vuelve más estricto con distribución, lo que puede ser debido a haber

119 Al ser menor es más crítico pues se asume que el sistema trabaja menos tiempo entre fallas.120 Cuando es mayor es más crítico, pues se asume que entre más tiempo tome la reparación o el mantenimiento se hace más riguroso elcálculo.






Ejercicio 29 – Simulación de corto plazo en la Disponibilidad Operacional (cálculos con distribuciones).

Situación actual hasta el cálculo o estimación de parámetros (Hora 1355.9)







110 0.2 0.9 2 110 10 110 0.1 10 110 0.3 26 120 34 0.4 10 110 10 110 3 110 10 110 9 110 10 110 1355.9Tiempos horas

tiempo

Ala fecha de hoy se estáen una reparaciónque

aún no concluye

TBMPTBMC

Situación futura teniendo en cuenta las acciones correctivas y los mantenimientos planeados, que se esperaocurran en el futuro de corto plazo (estimaciones correctivas y planeadas respectivamente).

UT10 UT11 UTC12 UTC14 UTC15 UTC16

9 110 10 110 14.69 197.71 14.69 197.71 14.69 197.71 14.69 197.71

1125.90 1235.90 1245.90 1355.90 1370.59 1568.30 1582.99 1780.70 1795.39 1993.10 2007.79 2205.50

tiempo Correctivo

TTR1 TTR2

En este tiempo sehacen loscálculos

presentados

TTR3 TTR4

TBMC

Estimados futuros de corto plazo

UT9 UT10 UT11 UTP12 UTP14 UTP15 UTP16

110 9 110 10 110 14.69 51.8029 9.77 161.8 9.77 161.8 9.77 161.8

1116.90 1125.90 1235.90 1245.90 1355.90 1370.59 1422.39 1432.16 1593.96 1603.73 1765.53 1775.30 1937.10

UT11 + UTP12deben sumar el

MTBMP de 161.80calculado

tiempo Planeado Preventivo o Pedrictivo

MP1 MP2


presentados

MP3 MP4

TBMP





El comportamiento futuro de corto plazo, simulado que se obtiene al conjugar ambas situaciones(reparaciones y mantenimientos planeados), se visualiza en:





UT10 UT11 UT12 UT14 UT15 UT16 UT17 UT18 UT19 UT20

9 110 10 110.000 14.690 51.803 9.770 145.908 14.690 15.895 9.770 161.803 14.690 35.908 9.770 125.895 9.770 71.817 9.770 89.986 2.450 Horas

1125. 90 1235. 90 12 45.90 1355. 90 13 70.59 1422. 39 1432 .16 1 578.0 7 1592. 76 160 8.66 161 8.43 1780 .23 1794. 92 1830.83 18 40.60 1966. 49 1976 .26 2 048.0 8 2057. 85 214 7.83 2150. 28 Hor asacumuladas

Los cálculos proyectivos se realizan a partir de los datos obtenidos por cálculo deMTBMC de 197.71 horas y MTBMP de 161.80 horas, teniendo en cuenta que MTTR es

14.69 horas y MP es de 9.77 horas

tiempo total mezclado Correctivo y Planeado


presentados

A la fecha de hoyse está en un

mantenimientoplaneado que aún

no concluye


La gran ventaja de poseer el estimado es que todo se puede planear con mayor anticipación y se ahorrangrandes sumas de dinero en la preparación de las actividades por parte de mantenimiento. Para producción esmás importante todavía, pues puede saber con antelación los tiempos en que tendrá una disponibilidadestimada para realizar su actividad de generar bienes o servicios con el sistema o máquina analizado.

5.3 Estrategias y acciones derivadas del CMD - Análisis de confiabilidad – !etaLos valores calculados en confiabilidad, tanto para la fase de reparaciones MTBM C como para la sección demantenimientos planeados (preventivos o predictivos) MTBMP dan etas cercanos a 2.17, lo que ubica elejercicio al inicio de la etapa 3 de la fase III, donde la función de densidad empieza un ciclo de reparaciones ymantenimientos planeados con distribución normal, y una tasa de fallas creciente.

5.3.1 Análisis de la confiabilidad influenciada por reparaciones futuras estimadas de corto plazo.

Para el MTBM C , o sea el comportamiento debido a fallas y reparaciones:




Ilustración 50 - Curvas de función de densidad, confiabilidad, tasa de fallas y no confiabilidad en confiabilidadcorrectiva en el ejercicio integral AO.

Acciones correctivasCurvas de Ejemplo Integral CMD disponibilidad operacional Beta 2.1712,

MTBMC 197.12 horas y Eta 223.2503

-10.000%

10.000%

30.000%

50.000%

70.000%

90.000%

110.000%

1355 1455 1555 1655 1755 1855 1955 2055 2155 2255 2355

Función de densidad de probabilidad defalla f(t)

Función acumulada de falla o de NoConfiabilidad F(t)

Función de Confiabilidad R(t)

Función de Tasa de Falla Lamda(t) = %(t)

Tiempo (horas)

Función de No confiabilidad F(t)


Función de densidad f(t)ampliada * 100

Función de Tasa de Fallas "(t)ampliada*10

Se desprende de la gráfica que la función de densidad o de falla instantánea asume una distribución normaldonde se incrementa en cada avance del tiempo la probabilidad de que aparezca una nueva falla, hasta llegar aun tope que sucede en la media de la distribución, exactamente en el punto 1523.99 horas, donde alcanza lafunción instantánea su máximo valor, de allí en adelante empieza a disminuir paulatinamente el valor f(t),demostrando que el sistema ha fallado suficientes veces y que cada vez será menor la probabilidad instantáneade falla.

La rata de fallas o función de riesgos, empieza a incrementarse en forma constante y luego aceleradamentehacia la derecha, siendo esto muy característico del final de la etapa 2 e inicio de la etapa 3 de la fase III en lacurva de Davies, lo que pone de manifiesto que la rata con que aumenta Lambda(t) es una compensación entrela variación de función de densidad y la confiabilidad; por su lado la confiabilidad disminuyesignificativamente en la medida que aumenta el tiempo.

5.3.2 Análisis de la confiabilidad influenciada por los mantenimientos planeados futurosestimados de corto plazo.

Para el MTBMP, o sea el comportamiento debido a mantenimientos planeados y su influencia en laconfiabilidad:






La conducta de los componentes o sistemas en cada fase y etapa (véase en Ilustración 32 - Curva de la bañerao de Davies.), se identifica mediante:

Ilustración 52 - Comportamiento en las zonas de la curva de la bañera.

Característica Causado por Disminuido con

Fase I -MortalidadInfantil

La tasa de fallasdisminuye

paulatinamente odrásticamente con eltiempo.

Defectos de producción.Fallas por soldadura.Fisuras.Componentes imperfectos.Calidad defectuosa.Medio ambiente fuera de controlCondiciones fuera de estándares.Ensambles inadecuados.Procesos inadecuados.

Chequeo defuncionamiento.Control de Calidad.Examen de aceptación.FMECA o análisis defallas.Acciones correctivas

buenas.

Fase II -Rodaje o Vida

Útil

El Beta y la tasa defallas son fijos en

valor.

Mantenimiento Inadecuado.Entorno de trabajo.Cargas aleatorias.

Errores humanos.Situaciones fortuitas.Eventos inesperados al azar.

Rediseño de máquina o de proceso.Recurrencia.

Revisión técnica de procesou operación.

Fase III -Envejecimientoo Desgaste

La tasa de fallas seincrementa de variasformas

Fatiga.Corrosión.Envejecimiento.Fricción.Cargas cíclicas.Defectos ocultos.Bajos coeficientes de seguridad.

Tareas proactivas.Reemplazo decomponentes.Tecnología.Instrumentos avanzadosespecíficos de ordentécnico de mantenimiento(véase en capítulos

posteriores).

Las acciones que deben llevar a cabo se abren en dos partes: en cuanto a las acciones correctivas dereparación, nótese que se empiezan a incrementar dado que se está al inicio de la fase creciente izquierda de ladistribución normal de función de densidad o falla instantánea, esto se puede controlar mediante laerradicación o disminución de las fallas recurrentes, al utilizar la técnica FMECA125 mediante la cual seeliminan o se controlan las fallas imprevistas; otro método ideal para la erradicación de fallas imprevistas (oal menos su adecuada gestión y operación) es utilizar RCM 126 . El hecho de que ya el equipo del ejercicio seconoce en cuanto a los tipos de fallas que presenta, permite la adecuada utilización de la táctica RCM , la cualse posibilita más para equipos maduros con eta superior a 2; por el otro lado para controlar los tiempos de nofuncionalidad del equipo analizado se puede utilizar el RCM , ya que por medio de este se controlan todos losmodos de falla en cada una de las fallas funcionales que presenta. Recuérdese que la metodología táctica

RCM implementa tareas proactivas de mantenimientos planeados sobre las fallas potenciales que pudiesenocurrir, al combinarlo con el FMECA permite entonces adecuar la estrategia adecuada ya que va incorporandolas acciones de reparaciones a tareas de mantenimiento planeado rutinario en aquellos casos donde hay que

seguir conviviendo con ellas.

En síntesis, esto corrobora que la mejor combinación de acciones correctivas y mantenimientos planeados, para este caso particular, consiste en la implementación de técnicas FMECA y táctica RCM para un eta comoel del ejercicio superior a 2, en fase de inicio de la etapa 3 en la fase III de la bañera. El eta con valor a 2.17

125 FMECA Failure Mode, Effects Causes and Criticality Analysis – Análisis de los Modos, los Efectos, las Causas y las Criticidades delas Fallas.126 RCM – Reliability Centred Maintenance – Mantenimiento Centrado en Confiabilidad – Mantenimiento Basado en Confiabilidad






En cuanto a las tareas proactivas, se puede observar que están al inicio de la fase creciente de una distribuciónnormal, lo cual implica un mejor comportamiento de estas a través del RCM .

5.3.4 Análisis de la mantenibilidad influenciada por las tareas proactivas planeadas estimadasen el corto plazo.

Los mantenimientos planeados se derivan de las decisiones de mantenimiento y producción en la empresa en

cuestión, son del control total de la compañía, se deben ir incorporando más tareas planeadas derivadas delanálisis de fallas del RCM recomendado, esto con el fin de con el tiempo disminuya relativamente el MTTR frente al M P en el corto plazo.

Ilustración 54 - Curvas de mantenimientos planeados de función de densidad, mantenibilidad y tasa de reparaciones enejercicio integral AO.

Curvas para mantenibilidad influenciada por mantenimientos planeados de Ejemplo IntegralCMD disponibilidad operacional Beta 19.8035, MP 9.77 horas y Eta 10.0419

-0.1

0.1

0.3

0.5

0.7

0.9

1.1

1356 1358 1360 1362 1364 1366

Función de densidad de probabilidad decorrección o reparación m (t)

Función acumulada de reparación o deMantenibilidad M(t)

Función de Tasa de Fallas Lam bda(t) = %(t)

Tiempo (horas)

Función de Mantenibilidad M(t)

Función de densidad m(t) oFunción de tasa instántanea de reparación

Función de Tasa de Reparaciones "(t)reducida en 20 veces

Se puede afirmar que existe un buen control en general de las tareas proactivas que se llevan a cabo, están bastante estandarizadas ya que su eta se encuentra al inicio de la etapa 3 de la fase III (para etas superioresa 2), con lo cual se indica que existe un adecuado control de las mismas; más sin embargo al compararlas conlas acciones correctivas se denota que los mantenimientos planeados no controlan totalmente las fallasimprevistas que se presenta, la recomendación estratégica es la misma: implementar a la brevedad posible elanálisis de fallas e involucrar las acciones derivadas del mismo en el plan normal de mantenimientoanticipado. La función de densidad se encuentra al inicio de una distribución normal lo que manifiesta unlento crecimiento en el tiempo para luego disminuir a la derecha cuando ya se han aplicado bastantes tareas

proactivas. También es importante mencionar que la tasa de reparaciones crece en esta zona, esto acompañado

de la situación de ir incorporando más acciones planeadas que eliminen las fallas que implican reparación,conduce a pensar en reforzar más el personal de mantenimiento planeado e ir disminuyendo el personal delgrupo de ataque citado anteriormente, a medida que vayan reduciendo las reparaciones y aumentando lastareas proactivas, con el fin de mantener el ´ M constante o que disminuya con el tiempo, para mejorar lamantenibilidad y por ende aumentar la disponibilidad del sistema.

5.3.5 Recomendaciones estratégicas de acciones y táctica para el ejercicio integral de AO.

En síntesis del ejercicio en evaluación se recomienda:




Implementar la técnica de análisis de fallas FMECA, acompañada de RCFA128 y RPN , mediante lacreación de Grupos Caza-Fallas y de un Grupo de ataque que disminuya rápidamente las fallasque implican reparaciones.Revisar los ADT, los LDT y los LDT’ con el fin de eliminarlos o disminuirlos a su mínimaexpresión.Convertir a la brevedad posible las reparaciones debidas a fallas imprevistas en mantenimientos

planeados que conduzcan a tareas proactivas que eviten esas fallas.Empezar a desarrollar la táctica RCM como derivación de la recomendación anterior.Medir constantemente la proporción del ´ M debida a correctivo y a planeado para ver si laoperación FMECA y la táctica RCM están dando frutos.Controlar y medir permanentemente los valores CMD para poder constatar el mejoramientocontinuo de los indicadores.

5.4 Análisis histórico, presente y futuro cercano de parámetros del ejercicio integral.

La evaluación de todos los parámetros calculados en cada uno de los eventos (fallas, reparaciones,mantenimientos planeados, tiempos de demora, tiempos logísticos, ready time, etc.) que ocurren permiteidentificar las directrices de cada uno de ellos y del sistema o componentes en general en el futuro cercano.

128 RCFA Root Cause Failure Analysis – Análisis de la Causa Raíz de las Fallas.






' M ' M ' M ' M ' M ' M ' M ' M ' M ' M ' M ' M

' M ' M ' M ' M

Gráfica Integral de históricos C M D Disponibilidad, MTBMP, MTBMC, MTTR y MP

-50.00

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

609 .5 643 .5 643 .9 653 .9 763 .9 773 .9 883 .9 886 .9 996 .9 1006.9 1116. 9 1125.9 1235 .9 1245 .9 1355. 9

Tiempo en horas

V a l o r e s

MTBM en horasDisponibilidad operacional X 100

' M Media Integral de los MantenimientosMTBMC en horasMTBMPMTTRMP

Disponibilidad Operativa X 100

MTBMC - Tiempo Medio entre

Mantenimientos Correctivos

MTBMP - Tiempo Medio

entre Mantenimientos Planeados

MTTR - Tiempo Medio de Reparaciones

MTBM - Tiempo Medio entre Mantenimientos -Integral Reparaciones más Planeados

MP - Tiempo Medio de

Mantenimientos Planeados

Media Integral de los Mantenimientos

Se observa en la gráfica una suave tendencia creciente de la disponibilidad. El MTBM C oscila mucho peroúltimamente tiende a estabilizarse en menores valores, en este se debe aplicar el FMECA para poder ampliarloa futuro. El MTBM P tiende a estabilizarse, se debe buscar que suba aplicando RCM . El MTBM tiende tambiéna estabilizarse con un leve crecimiento al final del período evaluado, se debe procurar que aumente al aplicarlas técnicas de FMECA y RCM recomendadas anteriormente para reparaciones y mantenimientos planeadosrespectivamente.

El MTTR tiende a la baja, situación esta que es buena pero se debe procurar que descienda más con lassugerencias enunciadas. El indicador MP se mantiene estable, es conveniente intentar aumentar la cantidad demantenimientos planeados en sustitución de las reparaciones. El ´ M tiende a la baja y en general debe

procurarse mantenerlo así, pero teniendo en cuenta, las consideraciones anteriores se FMECA y RCM .

Gráfica histórica Integral de Betas de MTBMP, MTBMC, MTTR y MP, en el tiempo.

0.00

1.00

2.00

3.00

609.5 643.5 643.9 653.9 763.9 773.9 883.9 886.9 996.9 1006.9 1116.9 1125.9 1235.9 1245.9 1355.9

Tiempo en horas

V a l o r e s

Beta MTBMC Beta MTBMP

Beta MTTR Beta MP /10




El eta del MTBM C paulatinamente tiende a subir en un pequeño valor, esto indica que deben aplicarse lastécnicas recomendadas a la etapa 3 de la fase III de la curva de la Bañera; se aprecia igualmente que el !etadel MTBMP tiende a estabilizarse después de haber incrementado su valor, se mantienen las recomendacionesya entregadas en párrafos anteriores.

La ventaja de mantener los etas en los eventos de mantenimientos planeados por encima de dos, es que seestandarizan y se vuelven muy fáciles de realizar; lo que no puede decirse de los eventos de reparaciones que

por el contrario al estar en la etapa 3 de la fase III de la bañera denotan que son similares y que no secontrolan ni se erradican, en el peor de los casos aún teniendo fallas que impliquen tareas correctivas debenestar en la fase I donde supuestamente son diferentes y nuevos cada vez, pero debe recordarse que se debeneliminar sobretodo los recurrentes cada vez que se presenten.

Un eta tendiendo a valores superiores a 2 en la mantenibilidad debido a tareas proactivas planeadas, significaque se están estandarizando en términos del tiempo de realización, y que son cada vez más controladas,conocidas y sencillas de realizar Un eta bajo inferior a uno denota que apenas se inician las labores demantenimiento planeado o que las diferentes cuadrillas que los realizan se demoran cantidades de tiemposignificativamente diferentes para realizarlos, en este caso se debe procurar un adecuado entrenamiento delRecurso Humano que propenda la realización estandarizada en el mínimo tiempo, tratando de acercarse avalores internacionales de tiempos de reparación y de horas-hombre como los que presenta la casa OREDA

en sus Handbooks129 de 1992, 1997 y 2003 (OREDA97,1997) o a otros estándares internacionales u otrasentidades mundiales similares.

5.4.2 Pronósticos de indicadores CMD de corto plazo.

La metodología más recomendada para conocer el futuro cercano, es pronósticos bajo el método de seriestemporales, usando los modelos clásicos (de ajuste por tendencia, los de suavización (Brown, Holt, etc.) y losde descomposición (Winter, X11, etc.) y los modernos (Metodología Box-Jenkins y AR.I.MA.130), mediante eluso y el desarrollo de toda la metodología estandarizada universalmente para realizar estos pronósticos, de talforma que se garanticen resultados con buena bondad de ajuste (Goodness of Fit ) entre pronósticos realizadosy realidad (Mora,1998b). Para complementar la información de pronósticos con series temporales se puedeobservar documento ubicado en CD anexo en Softwares\Series temporales clásicos y modernos.pdf

Ilustración 55 - Integralidad de métodos futurísticos actuales

Entorno EstablEntorno Estable Semie Semi--estable Inestableestable Inestable

Tiempo de aplicaciTiempo de aplicacióón Cero a dos meses Dos meses a dos an Cero a dos meses Dos meses a dos añños Entre dos y veintidos Entre dos y veintidóós as aññosos

Trabaja con NTrabaja con Núúmeros Ideas & Nmeros Ideas & Núúmeros Ideasmeros Ideas

MMéétodo de estimacitodo de estimacióón Cientn Cientííficofico CientCientííficofico & Estad& Estadíístico Analstico Analíítico constructivo grupaltico constructivo grupal

PlazoPlazo Corto MedianoCorto Mediano LargoLargo

Proyectiva TransiciProyectiva Transicióón Prospectivan Prospectiva

Series Temporales MSeries Temporales Méétodos de turbulencia Construccitodos de turbulencia Construccióón de Entornosn de Entornos

Herramientas futurísticas disponibles

tiempo

129 Handbooks – Manuales técnicos de información.130 AR AutoRegressive – I Integrated – MA Moving Average




Algunos análisis que se sugieren tener en cuenta a la hora de evaluar el CMD, son:

En confiabilidad:

Estadística descriptiva y presentación gráfica de la información.Diagramas de Pareto.Histogramas.Tendencias y comportamientos de parámetros, evaluados como series temporales con

pronósticos.Test actuarial para obtener la curva de tasa de fallas.Test de confiabilidad para determinar los equipos más críticos en C.Test no paramétricos de Mann y Proskan-Pyke para determinar el comportamiento presente yfuturo de la tasa de fallas.Construcción de leyes, a través del estudio de probabilidades, mediante la utilización del modelouniversal que se presenta en el capítulo dos, con el apoyo de todas las distribuciones ya citadas ylas pruebas estadísticas y de bondad de ajuste ,mencionadas en secciones anteriores.

Para mantenibilidad, se recomienda la construcción y determinación de leyes a partir de su evaluación con elmodelo universal CMD propuesto, el uso de distribuciones, y demás parámetros ya establecidos.

Para disponibilidad, se propone usar la estadística descriptiva junto con la determinación de leyes que permitan su constante medición, interpretación y análisis para definir tácticas y estrategias adecuadas demantenimiento y producción (Díaz,1992,65-68).

5.5 Diferentes niveles de cálculo para el CMD - Fases

El cálculo y la estimación del CMD se desarrolla en niveles, lo habitual es que en su orden sea inicialmentecasos sencillos de elementos individuales con evaluación mediante promedios numéricos aritméticos simples,una vez se domina esto se procede posteriormente con cálculos basados en las distribuciones descritas encapítulos anteriores, luego se superar esta etapa se pasa a la estimación de conjuntos de elementos, o seasistemas o máquinas complejas, igual que en el anterior se cubre en primera instancia con promediosmatemáticos simples y en seguida se procede a un nivel superior mediante cálculos con distribuciones; se

parte de la premisa de que se reconocen solo dos posibles estados131 para los elementos o las máquinas. Unestrato superior de análisis CMD da la posibilidad de hacer estudios CMD mediante la asunción de múltiplesestados posibles de ocurrir en un sistema entre falla (SoFa) y operación normal (SoFu) y la evaluación de sus

probabilidades de transición entre estos estados, bajo modelos de Markov y toda su evaluación; también esfactible evaluar los parámetros del CMD a través de las técnicas de simulaciones de Montecarlo(Díaz,1992,50-56).

Por último, en los análisis de las diferentes distribuciones hasta ahora citadas, se trabaja solamente en una fasede la curva de la bañera o de la tasa de fallas, existen alternativas de análisis con otras distribuciones queevalúan dos y tres fases. El estudio de la vida útil integral mediante la evaluación completa de las tres fases o

parcial con la revisión de dos fases, toma acentuado interés en la actualidad a nivel mundial en los autoresespecializados en el tema CMD.

5.5.1 Distribución Hastings de dos fases.

Entre las distribuciones factibles de cubrir dos etapas de la curva de tasa de fallas, está Hastings, la cual sederiva de la adición en el tiempo de dos funciones de tasa de fallas de la distribución Weibull, en la primeraetapa (izquierda) trabaja con dos parámetros y en la fase final (derecha) trabaja con tres (Hastings y otro,1995,69-78).

131 Falla SoFa o Funcionamiento SoFu




Ecuación 50 - Distribución Hastings.bt bC t bk t C k t Lambda FallasdeTasa *11 exp****)1()( ββλ −− −+∗∗∗==

))1(exp*)1(**( *

exp)( −−−−==bt C k t k t Rdad confiabilide Función

βλ , con sus

características definidas como:

Beta y Lambda son los factores de escala. b y C son factores de formaC, y " > 0k está entre 0 y 1

Hastings tiene algunos casos especiales, cuando:k=1 es Weibullk=0 y b =1 se trata de la distribución de valores extremosC=0.5 y b=1 es una curva de la bañera.

Fuente Bibliográfica Ecuación: Ramakumar,1996,125

Ilustración 56 - Ejemplo de curvas características de la distribución Hastings de dos fases, basada en Weibull de 2 y 3 parámetros.

Distribución Hasting

0.001

0.01

0.1

1

10

0 . 0 0

7 . 0 0

1 4 . 0 0

2 1 . 0 0

2 8 . 0 0

3 5 . 0 0

4 2 . 0 0

4 9 . 0 0

5 6 . 0 0

6 3 . 0 0

7 0 . 0 0

7 7 . 0 0

8 4 . 0 0

Tiempo


Función de Tasa de Falla Lamda(t) = %(t)

Función de densidad de probabilidad de falla f (t)

Función acumulada de falla o de No Confiabilidad F(t)

R(t)

"(t)

f(t)

F(t)




Ilustración 57 - Ejemplo de curvas características de la distribución Hastings con fórmulas de Ramakumar

Distribución Hastingestimada a partir de las fórmulas de Ramakumar con K = 0.5, " = 1.0, C = 0.5, eta = 0.02 y b = 1.0

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 . 0 0

7 . 0 0

1 4 . 0 0

2 1 . 0 0

2 8 . 0 0

3 5 . 0 0

4 2 . 0 0

4 9 . 0 0

5 6 . 0 0

6 3 . 0 0

7 0 . 0 0

7 7 . 0 0

8 4 . 0 0

Tiempo


Función de Tasa de Falla Lamda(t) = "(t)

Función de densidad de probabilidad de falla f(t)

Función acumulada de falla o de No Confiabilidad F(t)

R(t)"(t)

f(t)

F(t)

bt bC t bk t C k t Lambda FallasdeTasa *11 exp****)1()( ββλ −− −+∗∗∗==

))1(exp*)1(**( *

exp)( −−−−==bt C k t k t Rdad confiabilide Función

βλ

5.5.2 Distribución Hjorth de tres fases.

El cálculo estadístico de las funciones de falla utiliza además otras distribuciones de mayor complejidad que

empiezan a tomar mayor relevancia; dos de éstas son la función IDB132 propuesta por Hjorth y la distribucióngeneral. En ambos casos se tiene un cubrimiento total del ciclo de vida del sistema o elemento que se evalúa,al tener las tres fases de la tasa de fallas con alguna de estas distribuciones, o con otras que tengancaracterísticas similares.

El modelo que presenta Hjorth reconoce que ninguna de las distribuciones normalmente mencionadas proporciona realmente funciones de riesgo en forma de curva de la bañera, por lo cual el sugiere el uso de unadistribución IDB (Knezevic,1996;70). La distribución Hjorth representa el ciclo integral de vida útil delequipo en sus tres fases.

Ecuación 51 - Función de densidad de Hjorth.

[ ]( )

++

+=

−

−

t s

f

m

t t st f

m

t

s

f

*1*exp**1)(

22

2

, donde m es el parámetro de posición de la

distribución Horjth, s es el parámetro de vida característica y f es el parámetro de forma.

Con los argumentos de los siguientes vectores:

132 IDB - Increasing Decreasing Bathtub





6 - I n s t r um en t o s bás i cos de m an t en im ien t o - N i ve l I n s t r um en t a l 151

6 I nstrumentos básicos de mantenimiento - N ivel I nstrumental

Esta sección pretende mostrar que el grado de evolución en el área de mantenimiento & producción, estáenmarcado en los cuatro niveles descritos en la Ilustración 23 - Niveles y categorías del mantenimiento bajoenfoque sistémico, donde cada empresa de servicios o de producción en particular avanza en forma verticalascendente en las diferentes etapas. Normalmente el grado de desarrollo implica que la organización se

ubique en especial en el momento que atraviesa, en uno de los cuatro niveles (instrumental, operativo, tácticoo estratégico), aunque puede tener desarrollos puntuales de los niveles superiores, es decir a manera deejemplo, puede existir una compañía que en su momento actual se encuentre en el proceso de consolidar susacciones de mantenimiento, mediante el entendimiento y la diferenciación de las tareas planeadas(preventivas y/o predictivas) frente a las acciones imprevistas (correctivas y/o modificativas), lo cual setipifica con actividades de organización, planeación y ejecución de acciones de mantenimiento, y ensimultáneo puede incursionar en los pasos básicos de implementación de una táctica como el TPM o el RCM .

El estado natural de cada empresa en particular tiene un desarrollo asociado con alguno de los cuatro niveles yen paralelo puede incursionar en un nivel superior o consolidar uno inferior.

El capítulo suministra los criterios básicos y los fundamentos relevantes que ayudan a tomar decisionesacertadas en cuanto a la selección de elementos vitales de los diferentes niveles de mantenimiento que se

desean tener, de tal forma que las disposiciones sean coherentes con la estrategia que se quiere implementar afuturo.

La experiencia de muchos autores y la propia del escritor, muestra que lo tradicional en las compañías es irdesarrollando cada nivel en forma independiente, históricamente acorde a las situaciones del momento y delentorno circunstancial de la empresa, lo cual implica en muchas ocasiones devolverse de nivel, por ejemploempresas que están en la fase de implementación de alguna táctica, se dan cuenta que en la fase operativa noconformaron un adecuado grupo caza-fallas GCF133 o no implementaron la metodología FMECA, esto lasobliga a retroceder en su proceso evolutivo al nivel II anterior para consolidar lo no realizado, pues a manerade ejemplo el análisis de fallas es vital en la mayoría de las tácticas como el TPM o RCM . Otro caso escuando se alcanza el nivel cuatro estratégico donde hay que medir y se dan cuenta posteriormente que en elnivel I instrumental no cuenta con un sistema de información en tiempo real que provea costos reales o que

permita tomar los tiempos de fallas o reparaciones para poder calcular el CMD.

En otras ocasiones, los directivos de mantenimiento y/o producción conocen a profundidad tácticas comoTPM , RCM , Proactivo, World Class u otra, y en forma acelerada pretenden su implementación a como delugar en su empresa, sin auscultar los niveles inferiores (instrumental y operativo) y mucho menos sin evaluarlos indicadores CMD de cuarto nivel en su organización; normalmente esto deteriora lo que ya estabafuncionando y se termina desvirtuando la función específica de la táctica seleccionada, lo cual induce a unadesorganización total y a que se presenten comentarios como que la táctica X o Y no sirve, etc.

Lo correcto parece ser entonces, hacer desde el inicio o en el momento más adecuado una planeaciónestratégica (acorde con la misión, visión de la empresa y circunstancias actuales y futuras de la organización)simultánea de los cuatro niveles, en su defecto se debe mantener una constante revisión de todos los nivelesde tal forma que haya una estructura lógica y coherente ente ellos (Mora,1995).

La recomendación es hacer inicialmente una medición CMD de los principales equipos y líneas de producción

de la empresa. Esto permite identificar las curvas de no confiabilidad y de mantenibilidad de las máquinasmás relevantes y por ende de la compañía, y una vez conocida la ubicación en la curva de la bañera, se puedeentonces decidir adecuadamente el manejo de los instrumentos o elementos de la empresa, el tipo decapacitación del recurso humano propio del área, el software más adecuado, los niveles de inventarios másacertados, el tipo de acciones planeadas o no de mantenimiento que se lleven a cabo, la táctica más adecuaday el nivel de costos LCC más apropiado para los indicadores CMD calculados de la empresa y de sus líneas de

producción relevantes.

133 GCF - Grupo Caza-Fallas



6 - I n s t r um en t o s bás i cos de m an t en im ien t o - N i ve l I n s t r um en t a l152

El proceso de identificar los aspectos integrales en forma simultánea se puede lograr a través de la aplicaciónde técnicas de rediseño de procesos como el Balanced Scorecard o el de Quantum Performance. Esto se deberealizar en paralelo con la medición CMD, de tal forma que se pueda identificar una metodología integral dela empresa y una planeación estratégica global de corto, mediano y largo plazo para mantenimiento en lacompañía evaluada (Mora,1995); que ayude a decidir el grado de desarrollo ideal en cada nivel, y más aún loque debe tener el nivel anterior para poder llegar al cuarto nivel estratégico con los elementos adecuados y

pertinentes.

Las recomendaciones que se presentan en los siguientes capítulos más que ahondar en los conocimientos queya existen en la amplia literatura mundial sobre mantenimiento, pretenden ayudar a conformar estrategiascoherentes en los cuatro niveles de mantenimiento, por lo tanto los conceptos que se presentan se vanasociando permanentemente a los valores CMD y a las características de los diferentes elementos demantenimiento en cada nivel.

El nivel instrumental está compuesto por los elementos reales necesarios para que el área de mantenimientofuncione, se denominan los instrumentos de mantenimiento, son de orden real y entre los más relevantes se

pueden enunciar los básicos y los avanzados.

6.1 Instrumentos básicos - Factores productivos de mantenimiento:

Ilustración 58 - Elementos del nivel instrumental en mantenimiento.

Son los factores productivos que se manejan en formahabitual en mantenimiento para llevar a cabo las tareas

básicas de mantenimiento, las cuales son mantener lafuncionalidad de los equipos que se usan para la producción o

para la prestación de los diferentes servicios en la empresa;ya sea a través de las reparaciones o mediante las tareas

proactivas con mantenimientos planeados.

En cada uno de ellos existen muchos aspectos relevantes queinciden de alguna manera en los niveles superiores, es decir,

se requieren ciertas características de manejo y operación decada elemento para que se adecue a las necesidades de losniveles superiores, por ejemplo el entrenamiento de gruposreactivos de recursos humanos de mantenimiento en el niveldos de mantenimiento requiere cierta selección, determinadoentrenamiento y un especial manejo del personal apropiado

para ello. Un grupo reactivo es muy pertinente en las tácticas proactiva o reactiva y esto está altamente asociado a losvalores CMD en empresas donde los valores del MTTR sonsuperiores a los del MTBM , o donde la cantidad de trabajosde reparaciones supera ampliamente a los planeados. En

síntesis se debe ir definiendo cada uno de los elementos reales del nivel instrumental acorde con lo que sedesea o se tiene en los niveles superiores.

6.1.1 Sistema de información.La información es el epicentro de mantenimiento, es necesario determinar todos los signos vitales que ocurren

para poder consolidar una estrategia adecuada de mantenimiento.

Entre la información que se debe manejar en tiempo real desde el inicio, sobresalen algunos tópicos como:

Registro de todos los equipos, partes y componentes, al menos hasta tres niveles.Generación y control de todas las órdenes de trabajo.

••Sistema de InformaciSistema de Informacióónn

••Recursos Humanos TalentoRecursos Humanos Talento

••HerramientasHerramientas

••RepuestosRepuestos

••InsumosInsumos

••Capital de trabajoCapital de trabajo

••Espacio FEspacio Fí í sicosico

••TecnologTecnologí í aa

••MaquinariaMaquinaria

••Recursos NaturalesRecursos Naturales

••Poder de NegociaciPoder de Negociacióónn

••Recursos Humanos Carga LaboralRecursos Humanos Carga Laboral

••PlaneaciPlaneacióónn

••ProveedoresProveedores

••Terceros y subcontrataciTerceros y subcontratacióón.n.

••OtrosOtros




Desarrollo de solicitudes de trabajos de mantenimientos tanto por usuarios de producción como por parte de cualquier funcionario de la empresa con rangos de validación.Planes de mantenimiento de corto, mediano y largo plazo.Inventarios y gestión de repuestos e insumos.Solicitudes automáticas de compra cuando se rompa el inventario mínimo de cualquier repuesto oinsumo.Salarios e historia de todos los empleados y trabajadores del área.Costos de todos los recursos de mantenimiento y producción.Costos fijos, variables, financieros y de no confiabilidad de todas las órdenes de trabajo yequipos.Registros históricos minuto a minuto de operación y mantenimiento de equipos, de tiempos defallas y reparaciones, de tiempos administrativos y de demora, tiempos de suministros, tiempos deready time o de cualquier otro tiempo pertinente para el cálculo del CMD.Costos de operación, de sustitución, de alistamiento y de mantenimiento de equipos, entre otros.Índices, rendimientos e indicadores propios o/e internacionales de mantenimiento, operación oingeniería de fábricas, entre otros.Fácil comunicación con el sistema central de información, con otros softwares de la compañía ode la organización.Bases de datos de todos los tópicos señalados.Pronósticos de datos, tiempos, repuestos, materias primas o insumos.

Registro de todos los análisis de fallas, su proceso evolutivo, sus avances y toda la informaciónconexa pertinente.Sistemas de cálculo RPN , CMD, TPM , RCM , etc.Sistemas de administración, registro, evaluación y gestión de proveedores y de terceros en laoperación y gestión de mantenimiento y producción.Cualquier otro relevante de la empresa en particular.

El sistema de información debe ser flexible y actualizado con el sistema en general que se desarrolla, debe permitir su fácil acceso a través de redes o sistemas a distancia de comunicaciones. Es importantedimensionar desde el principio la magnitud del software y del hardware para no tener los futurosinconvenientes de traslados de sistemas o transporte de información, se le debe apuntar desde el inicio a unsistema robusto que por lo menos soporte el crecimiento de la empresa al menos durante unos quince años.

El sistema de información se debe entender como una herramienta de apoyo al sistema logístico demantenimiento, pero en sí no puede ser el todo, es necesario tener un proceso sistémico debidamenteorganizado en los cuatro niveles y después seleccionar el sistema de información a trabajar para soportar eldesarrollo natural de la operación y la gestión de mantenimiento; pero no a la inversa, no es recomendablesupeditar todo el sistema de mantenimiento y/o producción a las condiciones del sistema de información.

En cuanto a las acciones de mantenimiento y su relación con el CMMS 134 debe tener las características detiempo real como de información veraz en cuanto a insumos, personal y costos, tanto para reparaciones como

para actividades planeadas; por otro lado en cuanto a las tácticas posibles de mantenimiento en general esmuy recomendable contar con un sistema de información para la gestión y operación de mantenimiento

bastante desarrollado antes de iniciar la implementación táctica y mucho más al momento de establecer laestrategia integral de mantenimiento (Mora,1990a).

La elección de un software de mantenimiento exige mucho más análisis del que normalmente parece requerir,su sofisticación y alternativas en el mercado dificultan la selección. Los dos factores que más han contribuidoal desarrollo de los softwares de mantenimiento son: la industria de computación ha madurado lo suficiente

para estar a la vanguardia de lo ofrecido y por otra parte el gran desarrollo tecnológico sufrido en las empresasde los clientes ha obligado a las empresas productoras de CMMS a ofrecer paquetes muy desarrollados.

134 Computarized Maintenance Management System – Sistema de Información Integral de Gestión y Operación de Mantenimiento y Producción.






implementación de cualquier táctica deseada. Los costos asociados a repuestos e insumos son un rubroimportante dentro de la inversión y de los gastos habituales normales de mantenimiento, se considera queempresas que desarrollan políticas de manejo de inventarios pueden alcanzar ahorros superiores al quince porciento mensual en el capital destinado a ello.

6.1.4 Capital de Trabajo - Espacio Físico – Tecnología – Maquinaria - Recursos Naturales - Poder de Negociación - Recursos Humanos Carga Laboral - Planeación

Son considerados los factores básicos para lograr la función primaria del departamento de mantenimiento enlas empresas de servicio o producción, fundamentalmente es una entidad de servicio que se diferencia de lasde operación debido a que otorga un apoyo logístico para que las áreas productivas puedan cumplir su funciónde agregar valor a los procesos de servicio o producción de bienes tangibles; la forma en que se utilicen y semanejen los factores productivos permite medir el grado de calificación en cuanto a eficacia, eficiencia yefectividad del mantenimiento; lo que a su vez define los niveles de productividad de mantenimiento y los decompetitividad de la empresa donde se estructura el área de mantenimiento.

La relación entre mantenimiento y producción en aras de las máquinas, se gobierna en buena medida por lasreglas que se definen en la Función Macroeconómica de la Producción137, establecida por David Ricardo en elsiglo XVIII donde se definen las normas que rigen las reglas de juego entre las dos áreas y las de la gestión decada una de ellas (1817) (Clement y otros,1984,335-338).

6.1.4.1 Mantenimiento: función de producción.La evolución estratégica de mantenimiento depende de su origen, el cual es el área de producción; su iniciodata desde la operación (manufactura) y en esta idea se apoya todo el desarrollo de su actividad, por lo cual sehace necesario revisar el tema de la función macroeconómica de la producción que es la que gobierna todaslas actividades de la operación. La estructura básica de manufactura se basa en la teoría de los factores

productivos de David Ricardo, en el cual se enuncian los principios que gobiernan la función de producción.Citan Navarro y otros autores: “...cada tipo de empresa requerirá un servicio de mantenimiento adecuado a suProducción, pero en ningún caso separado de él....”(Navarro y otros, 1997).

La revisión investigativa e histórica en las empresas revela las diferencias entre los diseñadores de equipos(ingeniería de diseño), los usuarios (AOD.= aprovisionamiento y/o operación y/o distribución, producción) ylos encargados de sostenerlos (mantenimiento), pero coincide en que todos deben buscar su máxima eficienciay disponibilidad. La clara relación entre ambos departamentos se concreta en la disponibilidad de los equipos.

El objetivo de mantenimiento frente a producción es claro, que consiste en mantener en óptimo estado el parque industrial. Si por producir se entiende como la máxima explotación de los equipos para cumplir los planes de manufactura, por mantenimiento se debe pensar como la máxima funcionalidad y disponibilidad delas máquinas. La fabricación y el mantenimiento son actividades duales y complementarias, lo cual seconceptúa por la alta relación entre ellas (Sourís,1992,xii-xv). El servicio de mantenimiento está enmarcadodentro de una empresa en la función de producción, la cual logra la más alta productividad mediante el usoeficaz de los factores productivos (Rey,1996,1).

6.1.4.2 Función macroeconómica de la producción

La forma en que se utilicen y se combinen los factores productivos incide en la eficiencia y eficacia de lageneración de bienes y servicios. David Ricardo diferencia las etapas de esta combinación de factores

productivos, determinando tres zonas básicas: marginal creciente, marginal decreciente y de ineficiencia.

6.1.4.3 Cantidad de servicios (o de productos), Servicios Promedio y Productividad.

La relación de uso de un factor está condicionada a su productividad y al producto promedio en cualquierinstante por el comportamiento de la siguiente ilustración. Entendiéndose PP (Productos Promedio) o SP(Servicios Promedio) como una medida puntual y estática en el tiempo, a diferencia de la productividad querelaciona dos estados del tiempo y por ende se considera una medida dinámica mucho más importante que elSP o PP.

137 También denominada Función Macroeconómica de la Productividad.




Ecuación 52 - Cantidad de Servicios, SP Servicios Promedio y Productividad de Servicios .para entidades de servicios demantenimiento.

dFP

CS d SP oductivos FactoresloscontraServiciosdeCantidad dederivada primeralaesomedioServicios

FP

CS

usados FactoresdeCantidad

realizadosntosmantenimiedeServiciosdeCantidad SP omedioServicios

ntomantenimiede proactivaso scorrectivatareasdeCS adoer volumen

unrealizar parausadosoductivos FactoresdeCantidad FP

realizadosnto MantenimiedeServiciosdeCantidad C

=

===

==

Pr ,Pr

Pr

mindet

Pr

Productividad en servicios es la relación entre el incremento logrado en la cantidad de servicios demantenimiento realizado y el incremento específico en la cantidad de los factores productivos utilizados paragenerar esos servicios de mantenimiento (Mora,1998a), en dos estados subsecuentes de tiempo (t f estado finalde referencia y ti estado de referencia inicial).

FP d

CS d Serviciosded oductivida

ntomantenimiedetareasesasenusadosoductivos Factoresloscontra

realizados promedios serviciosdecantidad ladederivada segundalaes

FP d

SP d

FP FP

CS CS

oductivos FactoresdeCantidad

ServiciosdeCantidad Serviciosded oductivida

i f

i f

f i

f i

2

2

Pr

.Pr

Pr Pr

=

==−

−=

∆

∆=

Ilustración 59 - Curvas de Cantidad de Servicios, Servicios Promedio y Productividad para un FP.

CS – Cantidad de servicios realizados al ejecutartareas correctivas o proactivas de Mantenimiento.

FP – Cantidad usada del factorproductivo en producir servicios

de mantenimiento

ZRMCZRMC ZRMIZRMIZRMDZRMD

1010

3030

2020

4040Zona de

RendimientosMarginalesCrecientes

Zona deRendimientos

MarginalesIneficaces

Zona deRendimientos

MarginalesDecrecientes

CSCS -- Cantidad de ServiciosCantidad de Servicios

S P S P – – S e r v i c

i o s P r o m e d i o

S e r v i c i o s P r o m e d i o

P P – – P r o d u c t i v i d a d

P r o d u c t i v i d a d

A

CB

D E

ZRMCZRMC ZRMIZRMIZRMDZRMD

6060

5050




En la ZRMC cada factor productivo que ingresa produce más servicios que el anterior, esto se debe a laespecialización del trabajo, luego en la segunda zona de ZRMD cada factor productivo que se adiciona generamenos servicios que el anterior pero de todas formas la CS se incrementa, y por último en la ZRMI cada FPadicional hace que disminuya la cantidad de servicios, algo así como consumirse el inventario en producción.

La curva de servicios promedio SP se vuelve máxima (punto E) cuando CS está en el punto de producciónmáxima de servicios, y se vuelve mínima (punto C) cuando CS es cero o sea en el mínimo nivel de servicio.

La productividad P toma como valores, máximo y mínimo respectivamente los dos puntos correspondientes alos cambios de curvatura de CS, que ocurren entre las dos fronteras de las tres zonas, así: en el punto D(cuando CS pasa de creciente a cóncava, entre las zonas ZRMC y ZRMD) y en el punto B (al pasar CS decóncava a curva de pendiente negativa en ZRMI, entre la zonas ZRMD y ZRMI), los valores de referencia delos cambios de curvatura de las tres curvas (Clement y otros,1984,124-135, 216,335-341) (Bohan,2003).

6.1.4.4 Cuál es la cantidad óptima a usar en un Factor Productivo?

Para seleccionar el punto ideal de la cantidad de FP a usar, para realizar las tareas correctivas y proactivas demantenimiento, se deben considerar los siguientes puntos en cada una de las zonas:

La ZRMI se descarta dada su condición de productividad negativa y la tendencia de SP a cero.Es indudable que parece ser que la mejor zona es ZRMC, pero esta a pesar de que cuenta con la

productividad P más alta, no alcanza el mayor SP y la CS llega a un tope máximo de servicios porlo cual se descarta.Ya que en la ZRMD es posible lograr Cantidades de Servicio CS más altas que en la ZRMC, a

pesar de que en la ZRMD al introducir más FP se reduce la cantidad de servicios CS marginalescon relación al anterior FP, el total de CS aumenta, de donde se deduce que el punto ideal estáubicado en la ZRMD en donde al incrementar la cantidad del Factor Productivo FP se logra queel producto total CS aumente. En esta zona la curva de productividad P empieza a descender y laSP asciende; aquel punto donde el incremento de la productividad sea igual al Servicio PromedioSP es el punto ideal de la cantidad a usar de FP para lograr la CS deseada, el cual se da en el

punto A de la ilustración anterior.

De lo anterior se desprende que el punto ideal es aquel donde se cumple que:

Ecuación 53 - Punto ideal donde Servicios Promedios sea similar a Productividad.

oductivo Factor mismoel parad oductivida FP d

SP d

FP d

CS d P omedioServicios Pr Pr Pr ≅≅≅≅

El sitio óptimo donde se deben usar los factores productivos en forma individual es cuando se cruzan lascurvas de productividad P y servicio promedio SP, esto ocurre cuando el último incremento del factor

productivo aumenta la cantidad total de servicios de mantenimiento en la misma medida del servicio promedio que se tiene en ese instante, en un argot más sencillo es cuando el último trabajador que ingresa (deizquierda a derecha, si se trata del factor productivo recurso humano carga laboral) incrementa la produccióntotal de servicios en el mismo nivel del promedio que se tiene. En todo instante se debe conservar la

productividad P por encima del Servicio Promedio SP, el punto máximo permisible es cuando son iguales.

6.1.4.5 Parámetros de manejo cuando se utiliza más de un Factor Productivo.

La construcción de las curvas de CS, SP y P se logra en forma similar al de un factor, solo que en dos seesbozan en dirección contraria (uno de izquierda a derecha y el otro a la inversa de derecha a izquierda).

En la siguiente ilustración se denota que en ambos casos de FP1 y FP2, el punto óptimo se encuentra en lazona de rendimientos marginales decrecientes ZRMD; de donde se desprende que para encontrar lacombinación óptima de Factores Productivos en la prestación de servicios correctivos o proactivos demantenimiento se deben acercar los puntos ideales de FP1 y de FP 2 de tal forma que se cumplan lassiguientes aproximaciones:






Ecuación 54 - Punto óptimo de gestión de mantenimiento instrumental para dos Factores Productivos FP 1 y FP 2.

2Pr 1Pr 2Pr 1Pr FP d oductivida FP d oductivida FP omedioServicios FP omedioServicios ≅≅≅

Al igual si se extrapola a varios Factores Productivos, se obtienen aproximaciones similares:

Ecuación 55 - Punto óptimo de gestión de mantenimiento instrumental para dos Factores Productivos FP 1 y FP 2.

n FP P FP P FP d oductivida FPnSP FP SP FP SP FP omedioServicios ≅≅≅≅≅≅≅≅ ......21Pr .......321Pr

En los casos de múltiples Factores Productivos se forma lo que se denomina la superficie macroeconómica dela producción o el servicio, bajo las leyes de David Ricardo.

Ilustración 61 - Manejo de Múltiples Factores Productivos para generar servicios de mantenimiento.

Cuando se manejan varios FP se logra que la productividad de cada uno de ellos sea similar entre sí yaproximadamente idénticas a cada uno de los Servicios Promedios en cada uno de los FP; se desprende delanálisis de la Función Macroeconómica de la Producción aplicada a Servicios que se debe procurar un manejosimilar y adecuado en cada uno de los diversos Factores Productivos que se manipulen, especialmente enmantenimiento se debe tener un equilibrio en el manejo productivo de ellos y en la productividad individualque tienen y en la grupal que genera el manejo integral de todos ellos.

Todos los conceptos revisados para la generación de servicios son válidos y exactamente iguales para la producción de bienes tangibles; de esta forma se dejan conceptualmente explicados los fundamentos que priman, las reglas que imperan y el comportamiento habitual de las funciones de mantenimiento y producción,todo enmarcado en el enfoque sistémico kantiano y siguiendo los principios básicos de la productividad y dela función macroeconómica de la producción.

Esta conducta se puede extrapolar a los tres (3) factores productivos enunciados por Ricardo, es evidente quecuando él existe en los siglos XVII y XVIII en Inglaterra, el mundo industrial no tiene la gran complejidad ydimensión de los parámetros que influyen directamente en la producción de una empresa y del producto brutototal de un país, esto indica que para actualizar dichos conceptos se deben ampliar los factores productivos.

La productividad en el mantenimiento está más asociada a indicar el número de servicios prestados porunidad de tiempo, por lo cual han de tenerse en cuenta no solo los parámetros de recursos humanos y laduración de los trabajos, sino que es indispensable darle una mayor dimensión teniendo en cuenta otrosindicadores de productividad como: disponibilidad del parque industrial, costos integrales de mantenimiento




por servicio y el número de cumplimientos de los servicios. En general se deben constituir indicadores demedición para poder definir los niveles deseados y reales de productividad a obtener (Mora,1999,1-36 a 1-51)Entre otros factores productivos a medir permanentemente se deben presentar: disponibilidad, fiabilidad,calidad de los trabajos, paradas ocasionadas por fallas en las refacciones, rapidez, seguridad, motivación del

personal, responsabilidad, entre otros (Navarro y otros,1997,79-81).

6.1.4.6 Factores productivos modernos (para mantenimiento y producción).

La circunstancia de que Ricardo con sus tres (3) factores productivos no cubre conceptualmente las laboresmodernas de mantenimiento ni de producción, obliga a ampliar esta gama de elementos de tal forma que

permitan un estudio más desagregado y profundo de la actividad de mantenimiento.

Los factores productivos ampliados cubren una mayor dimensión posible de las actividades inherentes a lagestión de producción y mantenimiento, es de anotar que deben manejarse cada uno de ellos por separado yen conjunto con las directrices de productividad, eficacia y eficiencia conocidas:

Entre los recursos básicos, especializados, genéricos y avanzados (Porter,1999,174-182), se pueden describir:

K - Capital (original de Ricardo): se refiere a todos los recursos económicos necesarios paraadquirir insumos, equipos, herramientas, tecnologías, documentos, etc. y pagar los costosvariables de todos los factores, sufragar los costos fijos de la organización. Denota todos los

recursos financieros utilizados en la producción o el mantenimiento.

N - Recursos Humanos138 (original de Ricardo): es el capital más valioso de la gestión demantenimiento, está asociado con todas las personas de alto, medio y bajo nivel que laboran en elárea; incluye su nivel salarial, su motivación, su entrenamiento, su capacitación, susconocimientos, sus habilidades y competencias, su actuación en grupo y demás variablesrelacionadas con todos los funcionarios pensantes y laborales de mantenimiento. Citan Navarro yotros que “... la técnica ha permitido sustituir tareas de producción que habitualmente realizabanlas personas, por procesos automáticos. En mantenimiento, sin embargo, la técnica no ha podidoeliminar al mismo nivel la componente humana en reparaciones....”(Navarro y otros, 1997, 6 )139.

RN - Recursos Naturales (original de Ricardo): son los recursos que se tienen a la mano en lascercanías físicas y geográficas de la empresa. Este ítem genera muchas oportunidades

competitivas cuando se dispone de ellos en forma natural o cuando hay que conducirlos hasta lafábrica. Incluye leyes de contaminación, conservación ecológica, manejo del agua y la luz,energía, etc.

T - Tecnología: es el conjunto de conocimientos técnicos, habilidades y competenciasdesarrollados por mantenimiento y la empresa, incluye también los adquiridos por compra o porfranquicia, denota la capacitación y el grado de evolución intelectual de la organización, suscompetencias y productos esenciales y todo lo relativo a la actividad científica de mantenimientocon las demás divisiones de la compañía.

P - Planeación: es la capacidad que tiene mantenimiento y la organización para diseñar sufuturo y alcanzarlo, está referido a las metas, a los deseos que se anhelan lograr en el presente yen el futuro.

PN - Poder de Negociación: es el nivel o grado que alcanza la empresa para llevar a cabonegocios con sus clientes internos, externos, con sus proveedores intrínsecos o exógenos, es ensíntesis la capacidad para relacionarse como organización con su medio interno y externo.

138 Se hace referencia a dos tipos: el del talento que se refiere a trabajos de índole intelectual o analítico y el de carga laboral, asociadomás a cargos de operación, mantenimiento y/o esfuerzo físico.139 Se recalca la relevancia de este factor productivo en la gestión de mantenimiento, sus grandes cambios obligan a tener que

profesionalizar cada día más el recurso humano (talento y carga laboral) mediante la capacitación en ciencia y la adquisición dehabilidades y competencias..




V - Espacio Físico - Volumen: es la dimensión física de las instalaciones donde interactúamantenimiento con los equipos y servicios que desarrolla, para sus clientes internos o externos.

I - Informática o Sistemas de Información: es el manejo estructurado de la información y de losdatos que administra sobre equipos, elementos, repuestos, servicios, planos, datos técnicos engeneral, CMMS , etc., propios o relativos a sus clientes, proveedores o de su entorno.

La forma en que se manejen y operen los ocho (8) factores productivos precisan de alguna manera los nivelesde eficacia, eficiencia y efectividad de los instrumentos básicos de mantenimiento; al igual que se definen losniveles de productividad y competitividad que se pueden alcanzar acordes a la gestión y operación realizadaen la fase instrumental del enfoque kantiano de mantenimiento (Mora,1990,11-23) (Porter,1999,174-193)(326-352) (Mora,1999,1-36 a 1-51).

6.1.4.7 Términos de medidas básicas del nivel instrumental de mantenimiento.

La gestión y la operación de mantenimiento se rigen por normas y evaluaciones, que en ocasión confunden por su significado similar, por lo cual es necesario identificar algunos significados de estas medidas básicas dela fase instrumental de mantenimiento.

La forma en que se administren los instrumentos básicos y avanzados de mantenimiento está definida por el

alcance de sus metas y por los recursos requeridos para alcanzarlas; de aquí que es relevante definir entérminos de mantenimiento (adaptadas de Enrique De Miguel (1990,25-28)):

Eficacia: realizar las tareas correctivas o proactivas de mantenimiento.

Eficiencia: alcanzar las metas definidas como tareas de reparaciones o de mantenimientos planeados, mediante el empleo de los recursos o factores productivos asignados (en cantidadlimitada), para ello.

Efectividad: se define como obtener las diferentes metas propuestas, con los recursos productivosasignados a tal fin, en el menor tiempo permisible, con la mayor oportunidad y rapidez, al menorcosto posible, con la máxima calidad y competitividad, alcanzando la mayor satisfacción delcliente, con la más alta productividad, logrando la máxima rentabilidad, con los mayores CMD

posibles, acercándose a los estándares internacionales, etc.; en síntesis es la medición del éxitointegral de alcanzar una meta.

Los diferentes niveles de medidas se clasifican en categorías como:

Índices: se refiere a indicio o señal de algo. Se define como la evolución de una cantidad, sedenota indicio como la señal o signo aparente y probable de existencia de algo real o supuesto;seña o vestigio de algo, definido como la relación entre varios números calificativos de algo(Grijalbo Mondadori,1998,934). Se podría aproximar a la valoración con un número o valor en sí,que revela la señal o comportamiento de algo.

Rendimientos: Un sistema empresarial o un proceso del mismo, requiere el reconocimiento de unsistema que utiliza un modelo de dirección y de gestión del rendimiento, como la forma de medir

su grado de éxito de la función o misión que desempeña. El rendimiento empresarial( Performance) de la organización está ligado al producto, bien, servicio o utilidad que genera suintervención. Está influenciado básicamente por dos factores: el acierto que se asocia a la eficaciaestratégica en términos de referencia empresarial (Mercadeo, Recursos Humanos y Físicos, etc.) yla capacidad como la correcta orientación de las disponibilidades productivas internas sobre losclientes que se atienden convirtiéndose en valor agregado competitivo y no comparativo.Rendimiento es la eficiencia de sus procesos y subprocesos internos.

Indicadores: es una magnitud o expresión cuantitativa del comportamiento de varias variables ode los atributos de un producto o servicio en proceso de una organización. La magnitud del




indicador sirve para compararla con un valor o nivel de referencia según sea el caso. Mide unconjunto de variables asociándose entonces a organización o conjunto de empresas o procesos.

Desde el punto de vista de realizar las tareas de reparaciones o la realización de acciones de reparación otareas proactivas, en mantenimiento, se deben precisar los conceptos de:

Actividad: es algo que hace un (o varios) ser(es) humano(s) sobre un objeto o cosa, es la unidadmás elemental y simple de una empresa (una tarea de mantenimiento (como soldar dos metales) ouna función básica de producción (por ejemplo transportar un producto)).

Proceso: es un conjunto secuencial, lógico y organizado de actividades, con un fin muy preciso.

Macro-proceso: u organización, es un grupo orgánico de procesos, ligados entre sí por una meta ocaracterística particular.

El nivel de desarrollo de mantenimiento o producción (o de una empresa), se puede medir en términos deespacio y de tiempo (enfoque kantiano), así:

Productividad: es la valoración que permite establecer si las metas propuestas se han logrado enel transcurrir del tiempo (es una medición consigo mismo), en referencia de tiempos diferentes en

el mismo espacio.

Competitividad: es la comparación evaluativa del logro de las metas con otras entidades (locales,regionales, nacionales o mundiales) en el mismo tiempo, pero en diferentes espacios.

Ilustración 62 - Correspondencia y analogía entre los diferentes parámetros de medición de la gestión y operación demantenimiento (de producción o de una empresa).

Aspecto Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3

Clasificación Índice Rendimiento Indicador

Función Macroeconómica de laProductividad

CS - Cantidad deServicios

SP - ServiciosPromedio

P - Productividado Competitividad

Medición Eficacia Eficiencia Efectividad

Empresarial Actividad ProcesoMacroproceso u

OrganizaciónEmpresarial

Analogía, correspondencia y similitud vertical

La utilización de cada categoría posible de evaluaciones, depende en sí de lo que se desee medir; lo que sí hayque tener en cuenta en el vocablo y en el argot que use son las corresponsalías entre ellas, esto permitediferenciar y aclarar especialmente los parámetros correctos a evaluar.

Existen procedimientos que se apoyan en los instrumentos básicos de mantenimiento, fundamentalmenteutilizados para eliminar las fallas, para mejorar los procesos de reparaciones o de mantenimientos planeados,

para optimizar los factores productivos, para minimizar costos de manejo y operación, para jerarquizar y priorizar las actividades de mantenimiento y/o producción, etc., a estos instrumentos se les considera comometodologías con un grado de desarrollo más alto dentro del nivel instrumental de mantenimiento, bajo unaestructura sistémica y kantiana de mantenimiento.



7 - I n s t r um en t o s avanzados genér i co s de man t en im ien t o - N i vel I n s t r um en t a l 163

7 I nstrumentos avanzados genéricos de mantenimiento - NivelInstrumental

Las herramientas especiales que en forma habitual se utilizan en mantenimiento para el mejoramiento de lastécnicas de manejo de los instrumentos básicos como de los factores productivos, oscilan alrededor de losobjetos básicos de estudio y del tratamiento de mantenimiento en cuanto a fallas y reparaciones (omantenimientos planeados).

A efectos de presentación, se clasifican los instrumentos avanzados de mantenimiento, en dos niveles: unosgenéricos de aplicación ilimitada y otros específicos para usos más especiales.

Ilustración 63 - Instrumentos básicos y avanzados.Entre otras, existen técnicasy herramientas avanzadasgenéricas que se usanactualmente en la gestión yoperación delmantenimiento, como

también hay otras específicasson aplicables; es así como

por ejemplo el análisis defallas FMECA o análisis defallas se centra en el controlo erradicación de éstas, aligual la gestión de stocks140 yel manejo de inventarios derepuestos e insumos demantenimiento se preocupa

por los materiales que serequieren en las reparaciones

(y/o en las tareas proactivas), así mismo las 5S procuran mejorar las acciones de la reparación y optimización

de los utensilios que se usan en mantenimiento, de la misma manera el TQM 141

y el TQC 142

propenden lacalidad integral tanto en los bienes y servicios que se generan en producción como en las condiciones de losequipos que los fabrican, como también el RPN procura jerarquizar las tareas proactivas y de reparaciones; engeneral es muy importante el rol que juegan las herramientas avanzadas de mantenimiento en los nivelessuperiores (operacional, táctico y estratégico) de mantenimiento bajo el enfoque sistémico kantiano, ya queson las bases de algunas acciones y tácticas particulares de mantenimiento.

Si la función de mantenimiento tiene como objetivo garantizar la disponibilidad de los equipos industrialescuando estos sean requeridos, adquiere dos dimensiones: una en términos de que los elementos físicos queconformen el cuerpo de la máquina se mantengan en buen estado (tratando de contrarrestar la acción del uso,desgaste o envejecimiento) y el otro fin es que el conjunto de elementos que conforman el equipo cumplancada uno y en grupo la función para la cual fueron diseñados.

Los instrumentos avanzados de mantenimiento se pueden analizar bajo varios puntos de vista, como porejemplo, desde la óptica de los efectos que las fallas ocasionan en los bienes y servicios que se elaboran, en el

proceso de fabricación y en los equipos de producción, y por otro lado desde la visión del tratamiento de lafalla en sí para su ulterior eliminación o control.

140 Stock Cantidad guardada o almacenada141 TQM – Total Quality Management – Gestión Total de la Calidad o considerado en ocasiones como Manufactura bajoCalidad Total.142 TQC – Total Quality Control – Control Total de la Calidad o también Control de Calidad Total.

NivelNivel

InstrumentalInstrumental

Orden real




44

11

22

33

Orden men ta l

O rd e n re a l

O rd e n men ta l

Instrumentos avanzados de Mantenimiento y Producción

Instrumentos básicos de Mantenimiento y Producción:factores productivos y otros elementos.



7 - I n s t r um en t o s avanzados genér i co s de man t en im ien t o - N i vel I n s t r um en t a l164

Los efectos de las fallas en los procesos de fabricación, bien se pueden estudiar desde el impacto de la calidaden el mantenimiento y en la producción. La calidad se convierte en una excelente estrategia para aumentar la

productividad, la rentabilidad y la competitividad de las empresas; el rol que juega mantenimiento en laactualidad en la calidad es muy relevante donde, dado el incremento en los procesos de automatización,robotización y mecanización en los equipos se puede afirmar que las acciones de mantenimiento en estecampo se evidencian en tres aspectos: cantidad, calidad y costos.

Las actuaciones de mantenimiento están asociadas a la calidad misma de los trabajos que realizan y suimpacto en las características físicas y funcionales de los equipos que se mantienen, y estas a su vez incidenen la disponibilidad, que es el indicador máximo de la relación producción-máquina-mantenimiento; comotambién es notorio resaltar que las acciones de mantenimiento inciden directamente en la calidad de los

productos que se fabrican y de los servicios que se prestan (por ejemplo un equipo de un hospital en lasección de cuidados intensivos tiene un alto impacto en el cuidado de los pacientes y es muy importante parala calidad del servicio de salud prestado).

La función primaria de producción es generar bienes y servicios, como también una de sus funcionessecundarias es demandar los servicios de mantenimiento para los equipos; esta función secundaria de

producción es la función primaria de mantenimiento Ambas entidades operan en paralelo en un sistemaempresarial, por lo cual los esfuerzos de mantenimiento afectan directamente la producción en cuanto acalidad y cantidad; esto pone de manifiesto la importancia de tratar de establecer la estructura que relaciona a

mantenimiento y calidad, y por ende su influencia en la producción de bienes y servicios, bajo el enfoquesistémico.

Ilustración 64 - Relación entre mantenimiento & calidad y producción.

Producción

Mantenimiento

Calidad

InsumosEnergíaInformación

Entrada parasu FunciónPrimaria

Salida de suFunciónPrimaria

Bienes yServicios

Ca l idad de la p r oducc ión y de

lo s se rv i c i o s

Ca l id ad d e la s cond ic iones ,

ca ra c t e rís t i ca s , f un c iona l i d ad

y d i s p o n i b i l i d a d d e l o s eq u i p o s

Funciónsecundaria deproducción

Funciónprimaria de

mantenimiento

Los autores Ben-Dayay y Duffuaa, presentan dos modelos posibles para relacionar a mantenimiento concalidad:

Modelo de la imperfección de mantenimiento.Modelo de la aproximación de Taguchi.

El primero de ellos se basa en el concepto de la imperfección del mantenimiento, el cual consiste en quedespués de cada intervención de una tarea planeada de mantenimiento (preventiva y/o predictiva) la tasa defallas se altera143, lo que afecta directamente la calidad de los productos y las inspecciones a realizar. De estaforma la integración de las áreas producción-mantenimiento-calidad se logra a través de planes de

mantenimientos planeados y su influencia en la calidad de los productos (Duffuaa y otro,1995,17-18)..El segundo modelo está basado en las aproximaciones de calidad de Taguchi, según el cual las desviacionesde calidad en las características de los servicios generados y productos desarrollados (frente al estándar) se

143 No siempre es considerado esto como una ventaja, ya que en ocasiones según John Moubray, es más perjudicial hacer acciones demantenimiento planeado dependiendo del momento en que se encuentre el ciclo de vida acorde a la tasa de fallas (según Weibull), puesen vez de disminuir la rata de fallas aumenta, se presentan dos casos de estos en las figuras: Ilustración 65 - Momentos perjudiciales dehacer mantenimientos planeados en algunos tipos de ciclo de vida típicos de Weibull. y en la ¡Err or! No se encuentra el ori gen de lareferencia.




ven afectadas por las tareas proactivas de mantenimiento. Taguchi desarrolla modelos que simulan estassituaciones y permiten optimizar los recursos de calidad-mantenimiento-producción, en términos de laminimización de las pérdidas de calidad sufrida por los bienes y servicios creados durante la operación fabrilcomo consecuencia de las tareas de mantenimiento Taguchi y otros,1989) (Duffuaa y otro,1995,18-19),maximizando la disponibilidad de las máquinas (Sourís,143-157).

Ilustración 65 - Momentos perjudiciales de hacer mantenimientos planeados en algunos tipos de ciclo de vida típicos de

Weibull.""(t)(t)

tiempo

Dado que en este punto esdonde se inician el crecimientode la tasa de fallas, sería ideal

acá hacer ahí las tareasproactivas

""(t)(t)

tiempo

Lo que sucede es unfenómeno inverso, la tasa defallas se inicia en un punto

alto, debido a que es como siquedase como nuevo e inicia

ciclo nuevamente.

Después del mantenimiento planeado

Antes del mantenimiento planeado

Ciclo típico de Tasa de fallas en Weibull.

Dado que en este punto es donde seinicia el crecimiento de la tasa de

fallas, es ideal en él hacer las tareasproactivas.

""(t)(t)

tiempo""(t)(t)

tiempo

Lo que sucede es unfenómeno inverso, la tasa defallas se inicia en un punto

alto, debido a que es como siquedase como nuevo e inicia

ciclo nuevamente.

Después del mantenimiento planeado

Antes del mantenimiento planeado

Ciclo típico de Tasa de fallas en el 68% de componentes aeronáuticos, según J. MoubrayZona I

Infancia o

Rodaje

Zona II

Madurez o

Vida Útil

Zona III

Desgaste o

Envejecimiento

Dado que en este punto esdonde se inicia el suave

crecimiento de la tasa de fallas,sería ideal acáhacer ahí las

tareas proactivas

Dado que en este punto es donde seinicia el crecimiento de la tasa de

fallas, es ideal en él hacer las tareasproactivas.

El modelo PQCDSM (Producción, Calidad, Costos, Demoras, Seguridad y Motivación) cuanto más avanza laautomatización de equipos, más influencia tiene sobre la disponibilidad de los equipos; los diferentes modelos

japoneses más que ser metodologías que involucren tecnologías avanzadas, son técnicas que procuran hacer bien las cosas básicas y los principios fundamentales de todos los procesos productivos, con un alto dominio




del conocimiento y de los pasos requeridos para el éxito en términos de calidad, producción y mantenimiento.El objetivo primordial de la calidad en el mantenimiento es asegurar la disponibilidad (Mora,1999,1-9 a 11).La utilización de los conceptos, parámetros y métodos de calidad para elevar el nivel de servicio al cliente enmantenimiento involucran el uso de términos como la terotecnología, calidad integral, metodologíasmodernas de fabricación, justo a tiempo, lead 144 and lean145 production, entre otros. (Rey,1996,41).

AFNOR define la calidad en mantenimiento como el sistema de gestión que procura buscar y eliminar lacausa de las averías, las anomalías y errores. La calidad en el mantenimiento exige tres pasos: fiabilidad,habilidades y competencias y disponibilidad. Los instrumentos de calidad son perfectamente aplicables almantenimiento, como por ejemplo: la lista de verificación, la clasificación, el esquema gráfico de gestión y elmétodo de Pareto. El mensaje en síntesis es procurar cero averías y máxima disponibilidad para optimizar lacalidad (Sourís,1992,143-157).

7.1 TQC.

Total Quality Control o Control de Calidad Total, es el método integrador y organizador de todas lasactividades relacionadas con los niveles instrumental, operativo y táctico de mantenimiento; de tal forma quegarantiza el mejoramiento continuo ( Kaizen) sobre la calidad de todas las personas, los procesos y los macro-

procesos involucrados en un esfuerzo totalmente integrado hacia el Kaizen en cada una de las etapas. El TQC es uno de los objetivos básicos de la táctica TPM .

7.2 TQM.

Total Quality Management o Manufactura de Calidad Total, también denominado Manejo de la CalidadTotal, la táctica TPM asume algunos de las características básicas del TQM , entre ellas:

Compromiso total de las altas directivas de la organización donde se aplica.El personal que se involucra en los cambios posee plena autorización para ello, delegada de losniveles jerárquicos superiores.La planeación del proceso TQM es a largo plazo.El TQM requiere un cambio estructural, filosofal y organizacional de la empresa y de las personasinvolucradas.

El TQM es consecuencia de la integración que logra desarrollar W. Edwards Deming’s en Japón después de lasegunda guerra mundial, con los conceptos de: análisis estadísticos para controlar la calidad de los productoselaborados y/o servicios entregados, estudios de proceso y la ética personal del pueblo japonés; con lo cuallogra concebir e implementar un nuevo estilo de vida industrial y una nueva cultura de manejo eficaz yefectivo de las empresas, dando lugar al Total Quality Management (Nakajima y otros,1991).

En la actualidad existe una perfecta simbiosis entre mantenimiento y TQM , ya que muchas de las técnicas queeste último involucra, conducen a mejoras en los diferentes niveles de mantenimiento, con lo cual se eleva la

productividad y la calidad de procesos como de los productos fabricados y/o de los servicios elaborados.

Tanto el TQM , el TQC y las 5S son herramientas aplicables a cualquiera de las operaciones, tácticas yestrategias de mantenimiento, totalmente válidas de usar en cualquiera de los niveles dos, tres y cuatro demantenimiento. Aunque se asocian normalmente a la táctica TPM no son exclusivas de esta, pues su

aplicación es independiente de la táctica en que se encuentre involucrada la empresa.

7.3 5S

Las 5S son instrumentos avanzados que permiten elevar la productividad y mejorar el ambiente de trabajo,tanto en mantenimiento como en producción; una de sus ventajas es que se constituyen en una base

144 Lead Production – Producción en términos de tiempos de espera de los insumos por parte de proveedores.145 Lean Production – Producción ajustada a las cantidades requeridas por los clientes.




fundamental de cualquier operación y táctica. Es ideal aplicar este instrumento, en empresas que han superadoel nivel operativo y se preparan a implementar una táctica en el nivel tres de mantenimiento, pues permitecohesionar y aglutinar el personal de producción con el recurso humano de mantenimiento, alrededor de lasmáquinas que se evalúan, construyendo de esta forma las bases para la aplicación de cualquier táctica y porende la posterior implementación de la estrategia integral de mantenimiento.

El programa de las 5S consiste en actividades de orden y limpieza146 en el lugar de trabajo, que por su sencillez permiten la participación de pequeños grupos de trabajo a lo largo y ancho de la compañía. Se basan en lacreencia de que cada individuo del grupo puede contribuir con el mejoramiento de su lugar de trabajo, endonde permanece gran parte de su tiempo.

Ilustración 66 - Diferentes procesos de mejora continua en el tiempo, todos basados en las 5S.

Nivel alcanzable deProductividad

T Q C , T

Q M

, T P M

, R C M

, J I T

, e t c

.

T Q C , T

Q M

, T P M

, R C M

, J I T

, e t c

.

F u nd a m e n to

s d e 5 S

F u nd a m e n to

s d e 5 S

T Q C ,

5 S ,

I n g e n i e

r

T Q C ,

5 S ,

I n g e n i e

r í í a I n d u

s t r i a

l .

a I n

d u s t r i a

l .

E n t r e n a m

i e n t o e n

5 S, I n g

e n i e r

E n t r e n a

m i e n t o e n

5 S, I n g

e n i e r í í a I n

d u s t r i a l

a I n d u s

t r i a l

A p l i c

a c i

A p l i c

a c i ó ó n

5 S , I n

g e n i e

r

n 5 S ,

I n g e n i e r

í í a I n d

u s t r i

a l , T Q

C .

a I n d

u s t r i

a l , T Q

C .

1 2 3 4 5 6

Las 5S son un conjunto de cinco palabras japonesas que inician con la letra S:

Ilustración 67 - Significado y acciones de cada una de las 5S.

SEIRI : Separar, descartar, despejar……………SELECCIONARSEITON : Acomodar, ordenar………………………ORDENARSEISO : Limpiar inspeccionando…………………LIMPIARSEIKETSU : Mantener, normalizar, mejorar……....…ESTANDARIZARSHITSUKE : Entrenamiento y disciplina……………...AUTODISCIPLINA

146 Que en algunas ocasiones son la fuente inicial de fallas y pérdidas de funcionalidad.




Ilustración 68 - Objetivos y propósitos de las 5S.

5S Significado Finalidad

SEIRISeleccionar

Se basa en seleccionar los objetosinnecesarios en el lugar de trabajo ydescartarlos; lo que no sirve se debeeliminar o donarlo. De una forma similardebe actuar en las actitudes mentales,dejando de lado todas las actitudesnegativas que no permiten crecer, comoson: prejuicios, malas intenciones,comentarios innecesarios, falta derespeto, dudas, temores.

Hacer el trabajo más fácil al eliminarobstáculos.Prescindir de cuidar cosas innecesarias y evitarlas pérdidas de los objetos.Prevenir operaciones erróneas o fallas causadas

por cosas innecesarias.

SEITONOrdenar

Consiste en organizar los objetosnecesarios de tal forma que seanfácilmente asequibles para su uso:Un lugar para cada cosa.Cada cosa en su lugarPermite la organización de los objetos yutensilios de una forma sistémica.

Permite reducir los tiemposadministrativos y logísticos demantenimiento y producción, haciendomás visible su ubicación. También seaplica a la forma de actuar y decomportamiento social humano en eltrabajo, sirve para reglamentar yestandarizar las normas de vida yconducta.

Prevenir las pérdidas de tiempo en la ubicacióny traslado de objetos, las cuales son actividadesque no generan valor agregado y producenretrasos en los tiempos de mantenimiento y

producción, evitando demoras en ambos procesosAsegurar que lo que entra primero sale primero,

base de la prevención de pérdidas por deterioro,debido a la vida útil de algunas materias primas

para la producción. Aquí es recomendableaplicar un término de la contabilidad, losinventarios FIFO ( First in first out , lo primero enentrar debe ser lo primero en salir ).Establecer procedimientos e instrucciones quefaciliten la ejecución de las operaciones,actividades y procesos de mantenimiento yoperación.Implantar sistemas de control visual (a manerailustrativa véase presentación en Power Point CDde Softwares\Sistemas visuales.pps) que permitan

tanto a nivel del personal de la empresa como anivel externo, ubicar fácilmente los lugares ylos objetos, que permitan un fácil entendimientode los procesos y los procedimientos de

producción y mantenimiento.

SEISOLimpiar

Procura limpiar completamente el lugarde trabajo para que no haya elementosexógenos al proceso, disminuyendo los

problemas de averías de las máquinas,contaminación, inicio de fallas, etc.

Facilitar la elaboración de productos de calidad.Combinar la limpieza con la inspección, con elfin de detectar fallas potenciales antes de que seinicien.Hacer del lugar de trabajo un sitio seguro yconfortable.

SEIKETSUEstandarizar

Mantiene en orden y limpio el sitio detrabajo y los utensilios de mantenimiento

y producción.Se preocupa por el mantenimiento delambiente de trabajo, logrando así mejorarel aspecto laboral, reducir lacontaminación, disminuir los accidentes ylos costos de mantenimiento, calidad y

producción.Trata de mantener los niveles alcanzadosen términos de estandarización deactividades y procesos.

Mantener los niveles logrados de SEIRI,SEITON y SEISO.

Eliminar las causas que provocan la suciedad yun ambiente de trabajo no confortable.Proteger al trabajador de condiciones

peligrosas.Estandarizar y visualizar los procedimientos deoperación y mantenimiento diario.Permitir que las personas de mantenimiento y

producción desarrollen y muestren su talento ycreatividad.




SHITSUKEAutodisciplina

Entrena a las personas para quemantengan disciplina, autonomía, buenas

prácticas de orden y limpieza.El recurso humano reconoce la bondad dela aplicación de las 5S para el beneficiocolectivo e individual.Es un proceso que requiere tiempo, perosobre todo mucho esfuerzo y constanciade quienes son responsables del procesode implantación.

Hacer a las personas más disciplinadas y con buenos modales, en otras palabras se necesitafomentar nuevas costumbres y valores dentrode la empresa, hace énfasis en descartar los

paradigmas antiguos y adquirir otros más productivos.Cumplir con las reglas de la empresa y de lasociedad.Tener un personal más proactivo. Ver vídeo 5S& TPM en CD adjunto en Softwares\5S &TPM\OA_5S\Video1_Introd_1S\lascincos1.htm

La clave de éxito en la implantación de las 5S consiste en mantener siempre presente los siguientes principios:

Compromiso de todas las personas de mantenimiento y producción.Capacitación y entrenamiento permanente.Involucrar a todo el recurso humano de la organización, en especial a mantenimiento-producción-calidad.Reforzar y monitorear permanentemente el proceso, reiniciándolo periódicamente, para mantener

y superar los niveles alcanzados en cada una de las 5S.

Las 5S se constituyen en una herramienta avanzada de mantenimiento fundamental para la posterioraplicación de las operaciones (correctivas, modificativas, preventivas y/o predictivas) y ulterior aplicación decualquier táctica a través de una estrategia integral de mantenimiento.

7.4 Mejoramiento continuo.

Consiste en tratar de optimizar el uso de los factores básicos de producción y mantenimiento a través delanálisis permanente de actividades, procesos y macro-procesos; con el fin de eliminar tiempos de demora,controlar y erradicar fallas, reducir costos, elevar niveles de servicio, mejorar la productividad, incrementar larentabilidad y aumentar la competitividad de la empresa, sobretodo en las áreas de mantenimiento, calidad y

producción.

Existen diversos métodos que procuran el mejoramiento continuo en cierta forma aplicables a la gestión demantenimiento; entre ellos sobresalen, el Kobetsu-Kaizen que se fundamenta en la superación individual ygrupal permanente y el PM (con P de Physique física, M de Machine máquina y Matières materiales enfrancés) que consiste en estudios frecuentes de procesos de materias primas, máquinas, energía y señales.

Los cinco pasos del PM con lo cual mantenimiento aborda la avería en la máquina antes de que repercutasobre los productos, procurando la mejor calidad en ellos, son:

Cumplir las condiciones básicas (limpieza, engrasados, ajuste, etc.).Respetar las condiciones de utilización.Reparar todas las degradaciones observadas.Mejorar las deficiencias de diseño.

Mejorar las condiciones de operación, producción y mantenimiento.

La utilización de las prácticas de mejoramiento debe tener siempre parámetros de medición, mediante el usode índices, rendimientos o indicadores de actividades, procesos o macro-procesos tales como CMD, LCC , etc.con el fin de poder evaluar si verdaderamente existe mejora en los procesos o en las actividades que serediseñan o intervienen, el solo hecho de verbalizar los conceptos del mejoramiento continuo no se constituyeen el método, para que sea de hecho mejora debe estar acompañado de mediciones constantes.






segundo es el grado de entrenamiento para el desarrollo de habilidades y competencias del personal analíticode producción y mantenimiento para realizar los estudios y dedicar gran parte del tiempo a la captura de lascausas de las desviaciones, un tercer elemento lo constituyen las herramientas estadísticas, pero es importanteaclarar que estas últimas por sí solas no solucionan los problemas de variación; requiere de los tres elementossimultáneos y de muchos otros menos relevantes.

7.5.1 Diagnóstico, control y rediseño de procesos de mantenimiento y producción.

El control y rediseño de proceso se puede considerar un instrumento avanzado de mantenimiento, dado que permite revisar todas las actividades y elementos estructurales de un proceso. Su análisis detallado permiteencontrar situaciones fuera del estándar, por medio de estos métodos se puede establecer un procesocoherente, lógico y organizado de todos los recursos y acciones (planeadas o no) de mantenimiento y

producción. Sobresalen en el medio dos metodologías: Vital Signs - Performance (Signos Vitales delQuantum Performance) (Hronec,1995) donde se establece un control total, detallado e interrelacionado delsistema de mantenimiento147 o producción en tiempo real, con participación de todos los empleados ytrabajadores de la empresa (Bitar y otros,2000 a 2003) o últimamente se trabaja también con BalancedScoreCard 148 (Cuadros y Tableros de Control) (Kaplan y otro,1997) que ha sido aplicado a la táctica demantenimiento RCM ( RCM Scorecard@,2005) por varios autores en los últimos tiempos.

La metodología Signos Vitales permite analizar todas las actividades, los procesos y macro-procesos que sedan en sistema empresarial, especialmente puede ser útil a la hora de evaluar los cuatro niveles de

mantenimiento: instrumental, operativo, táctico estratégico; se basa en conceptos de medición y estudiologístico del tiempo, costo y calidad de las acciones operativas de cualquier proceso, usa una metodologíasistémica para su desarrollo, involucra a todo el personal directo e indirecto de una organización desde los

proveedores de los suplidores hasta los consumidores de los clientes directos involucrando entidadesfinancieras y logísticas que apoyan en el proceso a la empresa evaluada, genera bienestar en las personas ymejora notoriamente el clima organizacional, eleva el nivel de compromisos e involucra en su máximo gradoa todo el recurso humano, es una forma sencilla de empoderamiento a empleados y trabajadores, permite elfácil reconocimiento y entendimiento de todas las actividades y procesos por parte de los miembros de laorganización, propende la organización por procesos más que por funciones, procura satisfacer a los clientesexternos e internos de la compañía, permite medir el grado de aplicación real de: visión-misión-valores-estrategia-comunicación-etc. en todas las personas internas y externas de la empresa equilibrando susintereses personales y los empresariales, logra el equilibrio entre los intereses personales y empresariales,divulga y sustenta los métodos de medición y evaluación de todos los miembros de la organización, etc.; en

fin son innumerables los beneficios de corto, mediano y largo plazo que este método conlleva al revisar enuna forma integral y específica el área de mantenimiento (Bitar y otros,2000 a 2003).

Los métodos de Balanced Scorecard como Vital Signs, persiguen fines equivalentes y usan metodologíassimilares, ambos son recomendables para los propósitos enunciados anteriormente.

147 Realmente la metodología de Hronec es aplicable a cualquier sistema bajo el esquema kantiano, no solo es propio de mantenimiento.148 El método de Signos Vitales inicia desde la base operativa y asciende a los niveles más altos de la organización trabajando bajo elmétodo de planeación estratégica, mientras que el de Tableros de Control trabaja los niveles superiores de la organización bajo unenfoque de dirección estratégica. En los procesos de direccionamiento estratégico solo participan Funcionarios de la Alta Dirección dela empresa (Steiner, 1985,67) y en los de planeación estratégica toda la organización con sus nexos externos.




Ilustración 70 - Elementos, sistema y conceptos básicos del Vital Signs Performance de Hronec.

Tiempo CostoCalidad

Servicio Valoragregado

ElementosVitales

Aplicado a Personas – Actividades – Procesos – Macro-procesos

E L E M

E N T O

S A A N

A L I Z

A R , E V A

L U A R

Y C O N T R

O L A R

Liderazgo Participantes Mejores PrácticasEstrategia Global prioritariaEstrategia Global prioritaria

Relación con el entorno.Relación con el entorno.

11 – – ELEMENTOS CONDUCTORESELEMENTOS CONDUCTORES

Comunicación. Benchmarking.Recompensas. Formación.

22 – – FACILITADORESFACILITADORES

Indicadores de rendimiento.Indicadores de rendimiento.

Metas Procesos críticos Medidas Outputs resultados

Actividades claves Medidas de proceso (actividades)

Implementación total y específica de medidas proceso.

33 – – PROCESO EN SÍPROCESO EN SÍ

44 -- MejoraMejoracontinuacontinuaretroalimenretroalimen--tacióntación










































MMéétodo Integr al VS QPtodo Integr al VS QP

Matriz de Mediciones eMatriz de Mediciones e ÍÍndices vitales del Quantum Performancendices vitales del Quantum Performance

Financiero

Operativo

Estratégico

Entradas. Inputs.Actividades.

Involucrarse.

Compromiso.

Flexibilidad.

Compensación

Desarrollo Formación

Motivación.

Costos.Costos.

AdaptabilidadProductividad

Confiabilidad.

Credibilidad.

Aptitud Competencia

Velocidad.Flexibilidad.

Empatía.Productividad.Confianza.Credibilidad.Competencia.

Velocidad

Flexibilidad. Elasticidad.

Involucrarse.

Calidad.Calidad. Tiempo.Tiempo.

C A T E G O RC A T E G O R ÍÍ A SA S

Nivel 1:

Organización

Nivel 2:Proceso.

Nivel 3:

Personas.

Costos.Costos. Calidad.Calidad. Tiempo.Tiempo.


Financiero

Operativo

Estratégico

Entradas. Inputs.Actividades.

Involucrarse.

Compromiso.

Flexibilidad.

Compensación

Desarrollo Formación

Motivación.

Costos.Costos.

AdaptabilidadProductividad

Confiabilidad.

Credibilidad.

Aptitud Competencia

Velocidad.Flexibilidad.

Empatía.Productividad.Confianza.Credibilidad.Competencia.

Velocidad

Flexibilidad. Elasticidad.

Involucrarse.

Calidad.Calidad. Tiempo.Tiempo.


Nivel 1:

Organización

Nivel 2:Proceso.

Nivel 3:

Personas.

Costos.Costos. Calidad.Calidad. Tiempo.Tiempo.





La estadística alcanza el nivel de instrumento avanzado de mantenimiento y producción, ya que es la base enel manejo de los factores productivos de ambas áreas, también sirve para el manejo y control de lasoperaciones en el nivel dos de mantenimiento, de igual forma es la herramienta por medio de la cual seanalizan los distintos elementos CMD y asociados para decidir la mejor táctica y sirve como metodología para

poder dimensionar el éxito alcanzado en el nivel cuatro (estratégico) de mantenimiento con el fin de calcular yestablecer los diferentes índices, rendimientos e indicadores.

Entre los elementos básicos y los métodos fundamentales de la estadística, sobresalen:

7.5.2 Obtención y manejo de los datos.

Desde el nivel básico de mantenimiento, el instrumental, es necesario la recolección exhaustiva de datoscomo: tiempos de fallas y reparaciones, unidades de horas útiles sin fallas, medidas de tiempo de retrasos ydemoras en la realización de los mantenimientos y adquisición de suministros, registros de unidades eninventarios como consumos y entradas, historia de repuestos y reparaciones realizadas, costos de las órdenesde trabajo realizadas, modificaciones a equipos y demás información pertinente que proporcione las bases

para poder avanzar a los niveles superiores de mantenimiento. En la recolección de información se puedenestablecer tres objetivos importantes:

Control y monitoreo del proceso integral y específico de mantenimiento.Análisis de todo lo que esté fuera del estándar.

Inspecciones de los servicios de mantenimiento realizados.

Lo primero que debe tener todo proceso de manejo de datos e información es un objetivo claro y alcanzable.Para cada propósito de cualquiera de los cuatro niveles de mantenimiento se establecen objetivos y por endela información requerida que permita: su análisis, su comparación, su estratificación y su grado de dispersiónfrente al propósito deseado, con el fin de poder argumentar bien las decisiones que se tomen.

El segundo aspecto que se tiene en cuenta es la validez y la oportunidad del registro de información. Esnecesario validar mediante dos o más metodologías la información adquirida y debe ser registrada por

personas debidamente entrenadas en ello; al igual la información se obtiene en tiempo real con el fin de poderdecidir oportunamente cualquier acción requerida de mantenimiento. Los formatos y hojas físicas (o digitales)de registro deben ser cuidadosamente elaboradas con el fin de establecer la cantidad básica, de tal forma queno se vaya a caer en el exceso de información; al igual el sistema de información debe proveer la debida

arquitectura para el registro, manipulación y análisis de los datos en tiempo real (Kume,1992,11-24).7.5.3 Análisis y diagramas de Pareto.

Es una metodología que permite ver el grado de influencia de unos pocos elementos en el total de losresultados obtenidos, es notoria su bondad en cuanto a que puede registrar la influencia de unos cuantoselementos en un gran porcentaje del fenómeno final. Permite descartar la influencia de muchos elementostriviales en la consecuencia de una actividad o falla.




Ilustración 71 - Gráfico y Diagrama de Pareto.

ÍtemElementoscausantes

Consecuenciasindividuales

Consecuenciasacumuladas

Porcentajeindividual

Porcentajeacumulado

A Elemento 1 78 78 30.71% 30.71%B Elemento 2 65 143 25.59% 56.30%

C Elemento 3 43 186 16.93% 73.23%D …………………. 26 212 10.24% 83.46%E Elemento n 15 227 5.91% 89.37%F Elemento n+1 12 239 4.72% 94.09%G Elemento n+2 8 247 3.15% 97.24%H Elemento n + ……. 5 252 1.97% 99.21%I Elemento final 2 254 0.79% 100.00%

Gran total 254 100.00%

Fenómeno final evaluadoPARETO

7865

2615 12 8 5 2

43

0

50

100

150

200

250

300

A B C D E F G H I

Elemento causante

U n i d a d e s i n f l u e n c i a d a s f i n a l e

143

252247239

227

212

186

254

Pareto de unidades causantes individuales y acumuladas

Cantidades individuales de ítem causante

Cantidades acumuladas de conseciencias

Pareto porcentual

0.79%1.97%3.15%4.72%5.91%10.24%

30.71%25.59%

16.93%

30.71%

56.30%

100.00%99.21%97.24%

94.09%89.37%

83.46%

73.23%

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

120.00%

A B C D E F G H I

Elemento causante

E l e

m e n t o s i n f l u e n c i a d o s

Porcentaje individual

Porcentaje acumulado

Solo el 16.93% de loselementos (A, B y C)generan el 73.23% de lasconsecuenciasanalizadas en elfenómeno evaluado.




7.5.4 Diagramas causa-efecto

Los instrumentos avanzados de mantenimiento pueden contar con una herramienta vital en los procesos decausas de fallas o productos y/o servicios defectuosos, la cual es el diagrama causa-efecto, lo desarrolla enJapón Kaoru Ishikawa en 1953 (Ishikawa,1985); el método también aplica a cualquier análisis de los cuatroniveles de mantenimiento.

Ilustración 72 - Diagrama causa-efecto de Ishikawa.

F a c t o r

c a u s a n t e p o t e n c i a l 1

F a c t o r c a u s a n t e p o t e n c i a l …

n

F a c t o r c a u s a n t e p o t e n c i a l … . .

F a c t o r c a u s a n t e p o t e n c i a l 2

C a u s a

p o t e n c i a l 1 – A -

1

C a u s a

p o t e n c i a l 1 – n -

1

Á r e a

p o t e n c i a l 1 - A

C a u s a

p o t e n c i a l

1 – A -

n

Á r e a

p o t e n c i a l

1 -

n

C a u s a


1

C a u s a

p o t e n c i a l . . –

A -

1

C a u s a

p o t e n c i a l . . –

n

- 1

Á r e a

p o t e n c i a l . . -

A

C a u s a

p o t e n c i a l . .

– A -

n

Á r e

a

p o t e n c i a l

. . -

n

C a u s a

p o t e n

c i a l . .

– n -

1

C a u s a


1

C a u s a


1

Á r e a

p o t e n c i a l

2

- A

C

a u s a


n

Á r e a

p o t e n c i a l

2

- n

C a u s a


1

C a u s a

p o t e n c i a l n – A -

1

C a u s a

p o t e n c i a l n

– n -

1

Á r e a

p o t e n c i a l n

- A

C a u s a

p o t e n c i a l n – A -

n

Á r e a

p o t e

n c i a l 2 -

n

C a u s a

p o t e n c i a l n – n -

1

C a r a c t e r

C a r a c t e r í í s i t i c a

s i t i c a

f u n c i o n a l o

f u n c i o n a l o

c o r p

c o r p ó ó r e a

r e a

E f e c t o

E f e c t o

- -

C o n s e c u e n c i a

C o n s e c u e n c i a

El diagrama de Ishikawa también recibe el nombre de espina de pescado o diagrama de árbol o de río. En primera instancia ubica y esquematiza todas las causas potenciales que generan la falla o el defecto en elservicio de mantenimiento o de producción, posteriormente establece planes para su eliminación o control. Suutilización es práctica, sencilla, grupal y muy aplicada a nivel mundial.




7.5.5 Histogramas.

Sirve para identificar la distribución de actividades relevantes de mantenimiento o de producción y permitevisualizar de un modo especial los sucesos a través del tiempo.

Ilustración 73 - Histograma de tiempos de no funcionalidad.Se toman los datos del Ejercicio 28 - Ejemplo de Disponibilidad Operacional AO, cálculos con distribuciones.







110 0.2 0.9 2 110 10 110 0.1 10 110 0.3 26 120 34 0.4 10 110 10 110 3 110 10 110 9 110 10 110 1355.9

Recuérdese que para Disponibilidades AI, AA, AO y AGO se asume que TBF ≈ UT ≈ TTF

Tiempos horas

pc MTBM MTBM

MTBM 11

1

+

=

tiempo

pc

p

p

c

MTBM MTBM

MTBM

M

MTBM

MTTR

M 11

'

+

+

=

A la fecha de hoyse está en unareparación que

aún no concluye

' M MTBM


+

==

' M MTBM


+

==

TBMPTBMC

Los tiempos en horas, en que el equipo se ve afectado en no funcionalidad son: 0.2, 0.9, 2, 10, 0.1, 10, 0.3, 26,34, 0.4, 10, 10, 3, 10, 9 y 10 (para simplificar el ejemplo se asumen como eventos independientes). En totalson 16 eventos.

Histograma de Frecuencias

3

2 2

1

6

2

0

1

2

3

4

5

6

7

F r e c u e n c i a R a n g o d e v a l o r e s

Frecuencia 3 2 2 1 6 2

Entre 0 y 20minutos

Entre 21 y 60minutos

Entre 1 y 3horas

Entre más de3 horas y

menos de 10

Entre 10 omás horas ymenos de 15

Más de 15horasEventos

Las medidas de posición: moda es el evento que más repite es 10.0 horas y la mediana que es el número delmedio donde la mitad de los números del conjunto está por encima de ella y la otra mitad por debajo es 9.50horas.

La media aritmética de los eventos de no funcionalidad tomados independientemente es 8.49 horas.




7.5.6 Distribuciones

La representación numérica y gráfica de eventos de mantenimiento y/o producción mediante el uso dedistribuciones es un instrumento avanzado de mantenimiento útil para el análisis, estudio, comprensión ytoma de decisiones en cualquiera de los cuatro niveles de mantenimiento, su aplicación permite observar elcomportamiento en el tiempo de cualquier fenómeno.

En capítulos anteriores se utiliza el método de distribuciones: normal, LogNormal, Weibull y Gamma para lavaloración de indicadores y parámetros CM, se pueden utilizar los conceptos desarrollados precedentemente

para cualquier otra utilización. Para trabajar con los parámetros de cada una de las distribuciones véase lassecciones: 4.1.3.1, 4.1.3.2, 4.1.3.3 y 4.1.3.4.

Ilustración 74 - Distribución normal con sus parámetros ! , " y su probabilidad 149.

" " " " ++ # # " " - - # #

" " ± ± # #

68.3 %68.3 %

# #

" " ± ± 2 2 # #

95.4 %95.4 %

" " - - 2 2 # # " " + 2 + 2 # #

" " ± ± 3 3 # #

99.7 %99.7 %

" " - - 3 3 # # " " + 3 + 3 # #

La probabilidad de una distribución normal para control de procesos estadísticos, se realiza a partir del uso dela tabla de distribución normal y de la estandarización de la distribución, así:

Ecuación 56 - Estandarización en distribución normal, mediante la transformación de una variable aleatoria x en:

., normal óndistribuciunacomodistribuye seuestándar medidaladonde x

uσ

µ−=

La probabilidad de que una variable aleatoria x caiga dentro de los límites " ± u &, se describe en tresopciones en la Ilustración 74 - Distribución normal con sus parámetros #, & y su probabilidad.Técnicamente una variable normal puede tomar valores entre -$ y +$, en la gráfica descrita se observa que

para una probabilidad del 99.7 % , u vale 3, esto en la práctica describe que la posibilidad de que x caiga fuerade los límites de # ± 3& es despreciable, este hecho se denomina la regla de 3 sigma y es fundamental en losanálisis estadísticos de hojas de control de procesos.

La lectura de las probabilidades se puede obtener directamente del Excel de Microsoft Office. Tiene dos posibilidades: dado un valor de z encuentra la probabilidad asignada por la distribución normal, mediante lautilización del argumento de función DIST.NORM.ESTAND.INV(z) y obtiene de esta manera la probabilidadcon un z conocido; o el caso inverso donde se tiene la probabilidad y se desea conocer la z correspondiente,donde entonces se usa el argumento de función de Excel DISTR.NORM.ESTAND(Probabilidad). Para esto

puede usar el programa del CD Distribución Normal Z y Probabilidad, que lo encuentra en la secciónsoftwares.

149 Conocida también como campana de Gauss-Laplace.




7.5.7 Diagramas de dispersión, correlación y regresión lineal.

La relación entre dos variables, la influencia de una en la otra o viceversa, la concentración entre pares dedatos de dos variables, la ecuación que las relaciona, etc.; se puede lograr con la construcción de losdiagramas de dispersión, mediante la medición del grado de correlación de las dos variables y con ladeterminación de una ecuación por el método de regresión lineal que cuantifique la relación y dependenciaentre ambas variables. Las dos variables pueden ser una característica de mantenimiento y un factor de causa,dos características o dos factores asociados a una característica.

A manera de ejemplo se desea conocer la relación entre los pares de datos de tiempos de no funcionalidad (enhoras) y el número de trabajadores asignados a esa reparación o mantenimiento planeado.

Ejercicio 31 - Diagramas de dispersión, correlación y regresión lineal.

Vari able X Vari able Y

ÍtemTiempo de nofuncionalidad

Número detrabajadores

1 3.1 5.2

2 14 7

3 15 7

4 26.3 9

5 22 7.5

6 21 8.4

7 3 4.8

8 14 6.9

9 7 5.5

10 11 6.5

Variable X 1 Curva de regresión ajustada

4

5

6

7

8

9

10

0 5 10 15 20 25 30

Variable X - Tiempo de no funcionalidad

Y - T r a b a j a d o r e s a s i g n a d o s a l a t a r e a d e

m a n t e n i m i e n t o

Pares de puntos reales

Curva ajustada

linealmente

En general la dispersión tiene un buen ajuste con el método de regresión lineal, las cinco pruebas cumplenrelativamente bien, en especial la de correlación en cuanto al signo + positivo denota que mientras unavariable crece, la otra también, si fuese negativo sería a la inversa. Para mayores detalles de correlación,regresión lineal y pruebas de verificación, véase por favor la sección 4.1.2.1.

0.9758

Coeficiente de determinación

muestral r 2 ajustado

r 2 ajustado debe ser mayor a 0.90

Coeficiente de Correlación Múltiple

0.9463

Coeficiente deDeterminación

Muestral0.9523

Ajuste

Error Estándardel Estimado o

Variación oError Típico

0.000

0.3120

∑ =−= j j Y Y Ajuste ˆ

=−

−

=

∑=

2

)ˆ(

1

2

N

Y Y

S

N

j j j

e

=

−

−

−=

∑

∑

=

=

2

1

2

12

)(

)ˆ(

1 N

j

j j

j

N

j

j

Y Y

Y Y

r

( ) ( )

( ) ( )

=

−−

−−

=

∑ ∑

∑

= =

=

N

i

N

j

j j

N

i

j j

Y Y X X

Y Y X X r

1 1

22

1

*

*




7.5.8 Gráficas de control.

Un instrumento avanzado de mantenimiento aplicable en los cuatro niveles, es la gráfica de control, pormedio de la cual se establecen límites (superior e inferior) con el fin de valorar si el proceso está dentro de loaceptable. La gráfica puede ser de valores continuos o discretos, en cualquiera de ellos los límites se definencon la regla de 3 sigma:

Ecuación 57 - Límites para gráficos de control de procesos de mantenimiento.

( ) ( )σµ estándar desviación promediovalor Límites ∗±= 3 .

Ilustración 75 - Gráfica de control de proceso.

Valor de la variable Límite superior Límite inferior Control546 812.2819851 438.7875789 OK519 812.2819851 438.7875789 OK487 812.2819851 438.7875789 OK1232 812.2819851 438.7875789 Fuera de control786 812.2819851 438.7875789 OK342 812.2819851 438.7875789 Fuera de control490 812.2819851 438.7875789 OK

489 812.2819851 438.7875789 OK123 812.2819851 438.7875789 Fuera de control501 812.2819851 438.7875789 OK543 812.2819851 438.7875789 OK765 812.2819851 438.7875789 OK517 812.2819851 438.7875789 OK546 812.2819851 438.7875789 OK

Gráfico de control de X

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Variable a controlar

L í m i t e s y v

a l o r e s d e X

Valor de la variable

Límite superior

Límite inferior




Ilustración 76 - Tipos de gráficos de control de procesos de mantenimiento.

( )

( )

( )

( )

( )ntomantenimiede servicio por o falla por defectosde NúmerouGráfica

defectosde NúmerocGráfica

defectosos servicioso fallasde porcentual Fracción pGráfica

sdefectuoso servicioso fallasde Número pnGráficadiscretoValor

medidadeVariable xGráfica

rango y promedioValor R xGráficacontinuoValor

NombreticoCaracterísValor

)(

− ( )

( )

( )

( )

( )ntomantenimiede servicio por o falla por defectosde NúmerouGráfica

defectosde NúmerocGráfica

defectosos servicioso fallasde porcentual Fracción pGráfica

sdefectuoso servicioso fallasde Número pnGráficadiscretoValor

medidadeVariable xGráfica

rango y promedioValor R xGráficacontinuoValor

NombreticoCaracterísValor

)(

−

7.5.9 Tamaños muestrales de la población para medias – Números aleatorios.

En ocasiones cuando se desea tomar una muestra de un universo o población de máquinas (o elementos) losuficientemente grande, se requieren aplicar algunas metodologías estadísticas; sin pretender profundizar en eltema se muestra a continuación un ejemplo que permite aplicar las fórmulas pertinentes para estimar eltamaño muestral y obtener un adecuado valor de la media del fenómeno a estudiar, con validez estadística.Esto sucede a menudo para inspecciones de mantenimientos planeados o predictivos, para estudiar el

comportamiento de algún elemento o determinar una causa de falla, o decidir sobre un tiempo medio de fallao reparación; como en múltiples aplicaciones en los cuatro niveles de mantenimiento.

Ecuación 58 - Fórmulas para determinar el tamaño muestral en medias de proporciones o valores.

Para valores, n se expresa así:

( ) ( ) N Z

X n finita para y

X

Z ninita población Para

2

2

2

2

2

22

inf σµ

σ

µ

σ

+−

=−

∗= ,

donde n es el tamaño muestral a determinar, N es el tamaño poblacional (o universal), σ es la desviaciónestándar de la muestra de 31 o más elementos (requerida para poder aplicar las fórmulas, se realiza en forma

previa a la estimación final de n (o sea se requiere para estimar n, se recomienda sea tomada al azar con los

números aleatorios)), con( )µ− X

como el error de precisión (se recomienda no sea superior al 5 %) deseado

donde X es la media de la muestra de 31 elementos o más elementos y µ es la media poblacional (del

universo) esperada; Z es el nivel de confianza a obtener con la distribución normal con una probabilidad de

100% menos ( )µ− X .

Para proporciones, n se determina con las fórmulas:

( )

( ) ( ) N

q p

Z

p

q pn finita para y

p

q p Z ninita población Para

∗+

−

∗=

−

∗∗=

2

22

2

inf ππ

,

donde n es el tamaño muestral a determinar, N es el tamaño poblacional (o universal), p es la proporción

positiva de elementos (que tienen la característica solicitada) de la muestra de 31 elementos o más (tomadaantes de poder estimar el n final), π es la proporción positiva de elementos de la población que tienen la

característica evaluada, π−1 es la proporción negativa de la población que no tienen la característicaevaluada, con ( )π− p como el error de precisión deseado; Z es el nivel de confianza a obtener con la

distribución normal con una probabilidad de 100% menos ( )π− p .

Tanto para valores como para proporciones de media, se debe cumplir que n de población infinita sea igual omayor al 5% de la población total N, en su defecto se aplica entonces el cálculo con población finita, es decir

primero se calcula n con infinita y luego con la finita.Fuente Bibliográfica Ecuación: Levin,1997,239.




Ejercicio 32 - Determinación del tamaño muestral para calcular medias.

Se tienen 1289 rodamientos en diferentes máquinas de una empresa, se desea hacer muestreo para ver elestado en general de dichos elementos y para decidir cuánta cantidad mínima de rodamientos hay que medir

para concluir sobre el estado general de los mismos, usando técnicas predictivas de vibraciones.

Proporcional NuméricaÍtem

muestralElementos muestreados al azar (#)

Cumple (1) o no (0) el buenestado

Valor de una variable cualquieramedida en vibraciones

1 290 0 273.272 841 1 454.863 954 0 615.884 245 1 406.885 131 1 606.606 1059 0 106.627 522 0 208.798 970 0 930.559 345 0 989.8210 1034 0 601.3111 525 0 983.4712 212 1 674.1213 968 1 432.0014 1187 1 769.3015 20 1 946.1716 126 0 642.0017 29 1 379.89

18 1207 1 441.8219 946 1 360.6020 422 1 665.7121 50 0 31.7522 1082 1 983.5823 772 0 902.9824 981 1 122.4825 357 1 692.9626 701 1 216.3927 949 0 724.8528 835 0 908.9429 971 1 229.8330 656 1 196.7631 1015 1 838.71

Media 0.5806 559.3187

Desviación es ándar & de la mues ra 0.502 297.279

Proporción positiva 58.06%Proporción negativa 41.94%

Población o Universo 1289 1289Error de precisión máximo deseado 5% 6%

67.118559.32 más o menos 67.12

Probabilidad (distribución normal) 12% 94%Nivel Z deseado -1.1750 1.5548

n con población infinita 134 47Validación de si n es igual o mayor al 5% No cumple la n de infinita Cumple la n de infinita

n con población finita 122 46

Proporciones ValoresSe toma finita con n ig ual a Se toma infinita con n igual a

122 47

122

n final estimada

Resultados de la muestra

Cálculos para la determinación muestral de tamaño n de la prueba final

En este caso particular se toma la n mayor de las dos características

Rango de error permisible más o menos

Entonces para terminar la verificación general y poder concluir sobre el estado de los rodamientos, se debenanalizar un total de 122 rodamientos (se pueden descontar los 31 que ya se tienen evaluados de la muestra alazar), o sea que se requieren evaluar 91 adicionales a los de la muestra de 31 elementos realizada

previamente. Para nuevos ejercicios que desee calcular puede usar el programa en Excel que se encuentra enel CD en el archivo Softwares como Determinación del tamaño muestral para determinar medias.









8 - I n s t r u m en t o s avan zados específ i co s de m an t en im ien t o - N i ve l I n s t r u m en t a l 185

8 I nstrumentos avanzados específicos de mantenimiento - NivelInstrumental

La herramientas avanzadas de que se dispone en mantenimiento, a pesar de que uso se puede extender a otroscampos del conocimiento, es más usual que su aplicación sea específica y concreta en el campo de laingeniería de fábricas, trátese de mantenimiento, confiabilidad, calidad, producción, ingeniería o de cualquierade las áreas afines.

8.1 Análisis de Fallas - FMECA150, RCFA151 y RPN152

Los métodos para ahorrar recursos en mantenimiento pueden ser varios, pero entre ellos sobresalen dos: unoque consiste en ampliar los períodos entre mantenimientos planeados (esto se puede lograr mediante el controlde los parámetros CMD, Beta y asociados, con el fin de que no se incrementen las fallas conocidas niaparezcan nuevas en estos períodos de expansión entre tareas proactivas), y el segundo método y quizás elmás exitoso para lograr grandes ahorros en mantenimiento es el análisis de fallas que sirve para erradicar ocontrolar fallas reales o potenciales en los elementos o equipos.

La metodología de análisis de fallas se constituye por sí misma en uno de los instrumentos avanzados demantenimiento más útiles y usados en los niveles 2, 3 y 4. Tanto el TPM como el RCM lo aplican, más sinembargo es independiente de ellos, se aplica indiferente del nivel en que se encuentre la empresa y no

pertenece a ninguna de las tácticas conocidas.

El FMECA presenta dos opciones: cuando se desconoce la causa de la falla y cuando se sabe de todas (o lamayoría) las fallas reales y/o potenciales con sus correspondientes causas. En el primero de los casos seutiliza la metodología de análisis de fallas y en la segunda se aplica el procedimiento FMECA. Es posibleconfundir este último con la metodología que usa el RCM para llegar a establecer el mapa (o matriz) ovaloración del riesgo, existe una diferencia muy especial entre ambos sistemas, el RCM en su valoración deriesgos solo utiliza los parámetros de Severidad y Ocurrencia, mientras que el procedimiento FMECA usa tres

parámetros: Severidad, Ocurrencia y Probabilidad de Detección, más sin embargo la metodología es muysimilar, como también lo son las tablas para su calificación en cada uno de los tres componentes descritos(que juntos conforman la base de evaluación del RPN (Stamatis,1995,120 )).

El costo de un minuto de falla es por lo menos diez veces superior al costo del mismo tiempo en operaciónnormal, dependiendo de la tasa de rentabilidad bruta de la empresa, pero definitivamente un minuto de falla esvarias veces más costoso que un minuto de producción corriente.

El análisis de fallas se inicia en la industria militar norteamericana hacia 1950, posteriormente hacia 1988 seutiliza en las grandes corporaciones americanas automotrices Ford, General Motors y Chrysler conestandarización de sus sistemas de calidad para las áreas de diseño y análisis de proceso dentro de lametodología APQP ( Advance Product Quality Planning ), en el año 1993 se introduce el FMECA en la normaSAE J-1739 mediante el apoyo de AIAG ( Automotive Industry Action Group) y ASQC ( American Society forQuality Control ). (Ford,1992) (Chrysler,1986) (General Motors,1988) (Blanchard,1981).

Las fallas se clasifican internacionalmente en críticas, degradantes, incipientes y desconocidas según la CasaOREDA, en análisis de fallas se establecen dos tipos: crónicas y esporádicas; las primeras de ellas son las

verdaderamente importantes ya que los tiempos de no funcionalidad que implican son mucho más grandes enel tiempo que los períodos no productivos de las esporádicas, aún siendo estas últimas más impactantes,dramáticas y preocupantes ante las directivas, pues son más visibles.

150 FMECA Failure Mode, Effects Causes and Criticality Analysis – Análisis de los Modos, los Efectos, las Causas y las Criticidades delas Fallas.151 RCFA Root Cause Failure Analysis – Análisis de la Causa Raíz de las Fallas.152 RPN Risk Priority Nunmber – Número de Riesgo Prioritario.






Ilustración 80 - Fallas crónicas frente a Fallas Esporádicas.

Parada no programada . Falla Esporádica

Producción Promedio

Rango de operación aceptable

Fallas Esporádicas

++ = Pérdida de Producción Potencial

Fallas Crónicas

FallasEsporádicas & Crónicas

= GAP

Limitaciones de permiso

N i v e l e s d e P r o d u c c i ó n ó p t i m a

Tiempo

Limitaciones del día a día (Producción real)Fallas crónicas o Recurrentes

Producción Mínima

Nivel deNivel deproducciproduccióónn

10 %

0 %

95%

90 %

50 %

30 %

100 % Máxima Producción

El área bajo la curva máxima de producción marcada correspondiente a las fallas crónicas o recurrentes esmucho mayor que la línea negra debida a paradas no programadas esporádicas, es por esto entonces que sedebe primero intentar eliminar o controlar a las fallas crónicas, pues estas inciden mucho más en larentabilidad de la empresa.

8.1.1 Metodología Análisis de Fallas

El propósito de la técnica de análisis de los efectos, los modos y las causas de fallas es poder conocercompletamente el equipo entero mediante la identificación de los sistemas y de los componentes que loconforman, el diseño, los procesos, los elementos y los materiales de fabricación, los ensambles y los sub-ensambles parciales, así como todos los demás aspectos pertinentes que permitan aplicar el análisis integral defallas (Harris,1994).

Por medio del análisis de fallas se puede detectar en forma preventiva, predicativa o anticipada cualquier

anomalía que ocurra a futuro en la funcionalidad del equipo, para ello se siguen una serie de pasos, que sedescriben más adelante.

Es un proceso sistémico que permite identificar las fallas potenciales o reales de diseño, de funcionamiento yde proceso antes de que estas ocurran, con la intención de eliminarlas o controlarlas para erradicar ominimizar los riesgos asociados con ellas. Su aplicación permite documentar las tareas proactivas ycorrectivas que controlan o eliminan las fallas.

Ilustración 81 - Modos de Fallas y sus lazos.



8 - I n s t r u m en t o s avan zados específ i co s de m an t en im ien t o - N i ve l I n s t r u m en t a l188

El instrumento avanzado de análisis de fallas (enfocado a erradicar o controlar la causa raíz del problema) seabordar bajo la óptica de modelos de causalidad, el cual implanta algunos pasos, entre ellos sobresalen: elestablecimiento del método apropiado, la construcción de los procesos de solución, configuración del GCF 153 con sus metodologías de pensamiento, el planteamiento y el desarrollo del análisis en sí y por último laimplantación de los controles.

Ilustración 82 - Condiciones estándares en fallas

Nivel delNivel delestestáándar ndar

ttiempoiempo

LLí í mite superior mite superior

LLí í mite inferior mite inferior

Causa RaCausa Raí í zz

Momento en queempieza a retirase

del estándar

Momento en que sepuede detectar elproblema o efecto

Momento deaplicar el análisis

de fallas

OpciOpcióón 1 controlar on 1 controlar oerradicar causa raerradicar causa raí í zz

OpciOpcióón 2 el problema sen 2 el problema seagrava magrava mááss

La metodología de análisis de fallas parte de la base de la presencia o detección repentina de una situaciónfuera del estándar que manifiesta de alguna forma la falta de funcionalidad total o parcial de una máquina oelemento. Se describe como problema o efecto causante, a una falla que aún no se soluciona o erradica. Se

puede enunciar como modo de falla a las deficiencias que se observan o se perciben en el sistema o máquinaal momento de reportar la falla. Las causas inmediatas se refieren a los daños y hechos que se encuentran enel equipo al momento de percibir o reportar la falla. Las causas básicas son el origen de las causas inmediatas.Una o varias causas básicas que generan el problema por medio del cual se detecta la falla y que a la vezocasiona la pérdida de funcionalidad del sistema o elemento, recibe el nombre de causa raíz. La criticidad ogrado del problema se asocia a la clase de falla. El elemento que entra en estado de falla se denomina como

ítem susceptible de mantenimiento. Ilustración 83 - Proceso de Análisis de Fallas

Efecto oEfecto oProblemaProblema

AAúún sinn sinsolucisolucióónn

SolucionadoSolucionadoControladoControlado

FallaFalla DetecciDeteccióón de la condicin de la condicióón fuera de estn fuera de estáándar ndar

Modos de FallaModos de Falla Deficiencias encontradas al momento de fallaDeficiencias encontradas al momento de falla

Causas InmediatasCausas Inmediatas DaDañños encontrados al momento de la fallaos encontrados al momento de la falla

Causas BCausas Báásicassicas Origen de las causas inmediatasOrigen de las causas inmediatas

Causa RaCausa Raí í zz Es una causa bEs una causa b

áá

sica que explica todos lossica que explica todos los

hechos sucedidoshechos sucedidos – – Fuera de estFuera de estáándar ndar

PolPol í í ticas de Controlticas de ControlSon los mSon los méétodos o acciones para erradicar otodos o acciones para erradicar ocontrolar la causa racontrolar la causa raí í z de la falla, las causasz de la falla, las causas

bbáásicas, las inmediatas y el efectosicas, las inmediatas y el efecto

o o

Método de análisis y estudiodel grupo caza-fallas

Secuencia de hechos queocurren en el tiempo

153 GCF Grupo Caza-Fallas




Las consecuencias de una falla no solo son la falta de funcionalidad, en ocasiones pueden producir: daños almedio ambiente, pérdidas de vida humana, siniestros parciales o totales a personas, daños a bienes materialeso a servicios, entre otros.

El análisis de fallas es un proceso sistémico que perdura en el tiempo, es de acción permanente, el grupo caza-fallas se reúne en forma constante y periódica, se debe mantener un registro activo en tiempo real de todos loshechos, acciones, análisis de fallas, evidencias, controles, registros, datos, etc. El grupo caza-fallas estáconformado por varias personas de todos los niveles jerárquicos (verticales) de la organización y conrepresentación de la mayoría de áreas de la empresa, como: producción, ingeniería, mantenimiento, calidad,compras, almacenes, contabilidad, mercadeo, administración, finanzas, sistemas de información, etc., de talforma que siempre en los tiempos de operación de los equipos haya suficientes personas del grupo (miembros

principales o suplentes) caza-fallas que puedan iniciar los procesos de registro, recolección y cuidado deevidencias, análisis de fallas, implementación y vigilancia de los controles establecidos, demás acciones

propias del método; esto a su vez implica que en todo momento en las áreas físicas de producción omantenimiento existan instrumentos que permitan recoger las evidencias como cámaras digitales,computadores en línea, grabadoras, herramientas, etc.; dado que estos elementos son vitales a la hora deaplicar la metodología pues se constituyen en la base técnica de estudio:

Es importante resaltar que la metodología de fallas funciona siempre y cuando, dentro de los procesos deanálisis se aplique ingeniería u otras áreas del conocimiento con el fin de poder determinar las causas

inmediatas, las básicas y la causa raíz; es imposible encontrar la fuente de los problemas con el conocimientonormal y sentido común que se maneja en forma habitual en las empresas, un síntoma normal en las empresasque no practican la metodología es que en la mayoría de los problemas que se evalúan, al momento de tratarde encontrar las causas escasamente se llega hasta las inmediatas y en algunos eventos hasta algunas básicasque no son exactamente la causa raíz, por lo general en estas empresas no se dispone de tiempo para lametodología y esto sirve como excusa y barrera para no utilizar el método.




Ejercicio 33 - Ejemplo simple de análisis de fallas.

Un compresor de aire sale de servicio en forma automática porque su sistema de control detecta unatemperatura muy alta, esto parecer ser debido a una fuga de aceite muy seria, a través de la unión de una desus mangueras del lubricante en el acople. El compresor no tiene equipo de respaldo en stand-by. Es la cuartavez que ocurre en un período de tiempo muy corto.

Situación estándar : temperatura en su rango normal y el equipo funciona bien.

Período de evaluación : últimas siete días.

Clase de equipo : Compresor de aire comprimido, versión de tornillo con aireexento de aceite, para uso grado alimenticio.

Modo de falla : OHE (Casa OREDA) Sobrecalentamiento con alto registro de

temperatura que activó el sistema de protección, apagándolo.Categoría de equipo : Marca Eagle Serie U87A90 (Hipotético)

Severidad : I Incipient - IncipienteCausa Inmediata : Fuga de aceite lubricante.

Parte que falla : Unión (Acople) de la manguera superior de aceite.Causa básica : Material Inadecuado del empaque, con cambios de

especificaciones de material y propiedades físico-mecánicas

desde hace seis meses, por departamento de suministros, sinautorización de ingeniería.

Método de detección : Automático - producción reporta máquina llenadora de jugos,

detenida por falta de presión de aire.

Tarea de mantenimiento a realizar : análisis de falla con mantenimiento correctivo modificativo.Actividad realizada : Modificación con rediseño del material de empaque de la unión

acople en la manguera.

Área del conocimiento e ingeniería : se usa análisis de fallas con ingeniería de materiales y procesos.

Controles : solo comprar nuevos empaques con ficha y especificacióntécnica, solo a dos proveedores autorizados, especificaciones

técnicas similares a las originales, certificado de garantíatécnica de los empaques que se compran, solo Ingeniería estáautorizado a a cambiar especificaciones técnicas del empaque,

cada dos años enviar empaque muestra a casa matriz del

compresor para verificar calidad.

Pol Po l í í tica tica

Control Control

Causas Causas

B B á á sicassicas

(Ra (Ra í í z) z)

Causas Causas

Inmediatas Inmediatas

Falla Falla

Problema Problema

NoNoMantenimientoMantenimiento VidaVida úútiltil FatigaFatiga RotoRoto

FugaFugaFugaMaterial

Inadecuado

MaterialMaterial

InadecuadoInadecuado EmpaqueEmpaqueEmpaque

DañoDaDaññoo

Pol Po l í í tica tica

Control Control

Causas Causas

B B á á sicassicas

(Ra (Ra í í z) z)

Causas Causas

Inmediatas Inmediatas

Falla Falla

Problema Problema

NoNoMantenimientoMantenimiento VidaVida úútiltil FatigaFatiga RotoRotoNoNoMantenimientoMantenimiento VidaVida úútiltil FatigaFatiga RotoRoto

FugaFugaFugaMaterial

Inadecuado

MaterialMaterial

InadecuadoInadecuado EmpaqueEmpaqueEmpaque

DañoDaDaññoo

La capacitación previa, intensiva y con suficiente tiempo de duración de los miembros principales, suplentes einvitados del grupo caza-fallas es fundamental en el éxito del proceso, estas personas deben manejar todo elenfoque sistémico de mantenimiento, los tipos de acciones (correctivos, preventivos, etc.), diferentes tácticas(como TPM , RCM , proactiva, reactiva, entre otros), muchos de los instrumentos avanzados de mantenimiento,deben tener un entrenamiento suficiente en el método en sí y en general deben practicar mucho como grupoactivo de análisis de fallas en forma permanente, con entrenamiento periódico tanto en áreas de ingeniería dediseño, como de calidad, mantenimiento, operación y otras relevantes al tipo de problemas de esa empresa en

particular.




Ilustración 84 - Método de análisis de fallas, formato de registro.

A – Identificación del problema o mejora a realizar (definir límites técnicos y físicos del problema) : _____ ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________

B – Beneficios económicos, técnicos, productivos, etc. de analizar el problema o mejora, mediante elmétodo de análisis de fallas para encontrar la Causa Raíz -____________________________________ ______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________ C – Desarrollo del análisis:

C – 1 ) Estándar - Desviación - Condiciones encontradas fuera del estándar - Falla - _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________

C – 2 ) EVIDENCIAS - Especificación Técnica (datos, planos, fotografías, evidencias reales y verbales,cálculos, verificaciones, estudios, normas, procedimientos de calidad, otros, etc.) con que secuenta: -_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

C – 3 ) Procedimiento:

C – 3 – A ) Plantear diferentes posibles Causas Inmediatas: ________________________ 1 - _______________________________________________________________ 2 - _______________________________________________________________ 3 - _______________________________________________________________

Esbozar Causas Básicas potenciales:

1 - A - ________________________________________________________ 1 - B - ________________________________________________________ 1 - C - ________________________________________________________ 1 - ... - ________________________________________________________ 1 – n - ________________________________________________________

2 - A - ________________________________________________________ 2 - B - ________________________________________________________ 2 - C - ________________________________________________________ 2 - ... - ________________________________________________________ 2 – n - ________________________________________________________

3 - A - ________________________________________________________ 3 - B - ________________________________________________________ 3 - C - ________________________________________________________ 3 - ... - ________________________________________________________ 3– n - ________________________________________________________

y así sucesivamente hasta completar varias básicas de cada una de las inmediatas.

C – 3 – B ) Pruebas de Validez de cada una las Causas básicas planteadas en el paso anterior: ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

C – 3 – C ) Selección de la Causa Básica planteada y probada técnicamente como Raíz, que asu vez explica todos los hechos ocurridos:

_____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________

C – 3 – D ) Hechos y cálculos de ingeniería que comprueban técnicamente la Causa Raíz comocausante de toas las situaciones encontradas durante los hechos y el análisis –

Bitácora de Cálculos – Técnicas utilizadas

Síntesis del análisis técnico de la causa raíz: __________________________________________ _________________________________________________________________________________

C – 5 ) Actuaciones a realizar (Política de Control) que garantice erradicación o control de la Falla:

C –5 – A ) Sobre la Falla: ________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

C – 5 – B ) Sobre la Causa Inmediata Única: ________________________________________________ _____________________________________________________________________________

C – 5 – C ) Sobre la Causa Básica Única: ___________________________________________________ _____________________________________________________________________________

C – 5 – D ) Implementación de Controles:

Tareas y responsables, recursos, controles y nuevas mediciones para verificar validezdel control aplicado.

Falla a resolver y a erradicar: ___________________________________________________ Fechas de registro: _________ _______ ______ ______ ______ ______ _____

CausasCausasInmediatasInmediatas

Problema o efectoProblema o efectoFallasFallas

CausasCausas

BBáásicassicas


PolPolí í ticas yticas yaccionesacciones

de controlde control

CausasCausasInmediatasInmediatas

Problema o efectoProblema o efectoFallasFallas

CausasCausas

BBáásicassicas


PolPolí í ticas yticas yaccionesacciones





Participantes en el Grupo Caza-Fallas del día___ mes ____ año_____, en el caso número:_____ sobre lafalla:_________ en la máquina:____________________ en la empresa de: ________________________

Persona: _____________________________________ Sombrero: ___Persona: _____________________________________ Sombrero: ___ _______ Funci _______ Funcióón: ______________ Dpto.: _________n: ______________ Dpto.: _________Persona: _____________________________________ Sombrero: ___Persona: _____________________________________ Sombrero: ___ _______ Funci _______ Funcióón: ______________ Dpto.: _________n: ______________ Dpto.: _________Persona: _____________________________________ Sombrero: ___Persona: _____________________________________ Sombrero: ___ _______ Funci _______ Funcióón: ______________ Dpto.: _________n: ______________ Dpto.: _________Persona: _____________________________________ Sombrero: ___Persona: _____________________________________ Sombrero: ___ _______ Funci _______ Funcióón: ______________ Dpto.: _________n: ______________ Dpto.: _________Persona: _____________________________________ Sombrero: ___Persona: _____________________________________ Sombrero: ___ _______ Funci _______ Funcióón: ______________ Dpto.: _________n: ______________ Dpto.: _________Persona: _____________________________________ Sombrero: ___Persona: _____________________________________ Sombrero: ___ _______ Funci _______ Funcióón: ______________ Dpto.: _________n: ______________ Dpto.: _________

Persona: _____________________________________ Sombrero: ___Persona: _____________________________________ Sombrero: ___ _______ Funci _______ Funcióón: ______________ Dpto.: _________n: ______________ Dpto.: _________Persona: _____________________________________ Sombrero: ___Persona: _____________________________________ Sombrero: ___ _______ Funci _______ Funcióón: ______________ Dpto.: _________n: ______________ Dpto.: _________Persona: _____________________________________ Sombrero: ___Persona: _____________________________________ Sombrero: ___ _______ Funci _______ Funcióón: ______________ Dpto.: _________n: ______________ Dpto.: _________Persona: _____________________________________ Sombrero: ___Persona: _____________________________________ Sombrero: ___ _______ Funci _______ Funcióón: ______________ Dpto.: _________n: ______________ Dpto.: _________Persona: _____________________________________ Sombrero: ___Persona: _____________________________________ Sombrero: ___ _______ Funci _______ Funcióón: ______________ Dpto.: _________n: ______________ Dpto.: _________

Facilitador externo: ___________________________________________Facilitador externo: ___________________________________________ _______ Sombrero: _______________________ _______ Sombrero: _______________________

Facilitador internoFacilitador interno – – Coordinador: ______________________________________ Sombrero: _Coordinador: ______________________________________ Sombrero: _ ______________________ ______________________

Invitados: __________________________________________ Sombrero:Invitados: __________________________________________ Sombrero: ______________________________ ______________________________ __________________________________________ Som __________________________________________ Sombrero: ______________________________brero: ______________________________ __________________________________________ Som __________________________________________ Sombrero: ______________________________brero: ______________________________ __________________________________________ Som __________________________________________ Sombrero: ______________________________brero: ______________________________

Los procesos de análisis de fallas se originan en las personas y se desarrollan a partir de las ideas que aportanen particular cada uno de los miembros del GCF; estos procesos de pensamiento son vitales en el análisis y se

pueden guiar con los roles que las diferentes personas juegan en las reuniones (Stamatis,1995). Ilustración 85 - Identificación de los roles en los grupos caza-fallas, mediante sombreros.

Sombrero

DescripciDescripcióónn RolRol

NeutralNeutral

AzulAzul

VerdeVerde

AmarilloAmarillo

NegroNegro

RojoRojo

BlancoBlancoHechos, cifras, informaciHechos, cifras, informacióón objetiva.n objetiva.No hace interpretaciones ni da opinionesNo hace interpretaciones ni da opiniones

EmotivoEmotivoEmociones y s ensaciones sentimientosEmociones y sensaciones sentimientosAsAsí í me siento con respecto a este asuntome siento con respecto a este asunto

Cr Cr í í ticotico

NegativoNegativo

LLóógico negativogico negativoSeSeññala riegos y peligrosala riegos y peligrosIdentifica erroresIdentifica errores

Cr Cr í í ticotico

PositivoPositivo

LLóógico positivo constructivo optimistagico positivo constructivo optimista

Abarca espectro positivo desde el lAbarca espectro positivo desde el lóógico hastagico hastavisiones y esperanzasvisiones y esperanzas

CreativoCreativoCreatividad, Ideas nuevas. Hace falta ir mCreatividad, Ideas nuevas. Hace falta ir m áás alls alláá dede

lo conocido, lo obvio y lo satisfactoriolo conocido, lo obvio y lo satisfactorio

El lenguaje del movimiento reemplaza al del juicioEl lenguaje del movimiento reemplaza al del juicio

Facilitador Facilitador Control de los demControl de los demáás sombreros y pasos para pensar s sombreros y pasos para pensar Define el tema. SDefine el tema. S í í ntesis, visintesis, visióón global y conclusionesn global y conclusionesAsegura el respeto por las Reglas de juegoAsegura el respeto por las Reglas de juego

El hecho de usar un sombrero permite centrar y enfocar mejor el pensamiento, si se cambia de sombrero se puede reorientar la idea, si el pensamiento se precisa la argumentación del miembro caza-falla resulta más productiva (De Bono,2003). La idea es que los miembros asuman al menos uno de los roles en las reuniones, puede ser cambiante durante la sesión y entre reunión y reunión.

El grupo caza-fallas se debe constituir por un número suficiente de personas (al menos nueve personas, entre principales, suplentes, permanentes e invitados), se pueden trabajar varios grupos en simultáneo que analizan

fallas diferentes. El equipo para el análisis de fallas, para RCFA y FMECA puede estar constituido poroperadores, técnicos, supervisores, ingenieros, analista, directivos, proveedores, clientes, especialistas,inspectores, etc. con representación permanente de mantenimiento, producción, ingeniería, compras,administración, finanzas, etc. , debe contar con un líder facilitador permanente que coordina todas lasactividades.

Cada grupo de análisis varía en función de la falla que se analice y cuenta con los miembros más cercanos al problema y los más pertinentes en razón a cada caso en particular. En cada sesión se debe llenar un informecomo el de la Ilustración 82 - Método de análisis de fallas, formato de registro. Un análisis de una falla puededurar varias sesiones hasta llegar a la causa raíz y a la implantación de controles. El modelo de trabajo se




puede basar en el método del Vaticano, donde todos participantes aportan ideas, no existen lascontradicciones personales, sino que lo que se debate son las ideas, y es alrededor de ellas que se debe centrarel análisis, cada miembro participa en forma equitativa con voz y voto indiferente del cargo que desempeñaen la empresa, las jerarquías de los miembros no pueden influenciar el análisis ni el método de trabajo aún enel evento en que se trate de subalternos o jefes, miembros del grupo.

Se presentan en power point varios casos reales de ejemplos de análisis de fallas en el CD adjunto bajo elnombre del archivo Softwares\Ejemplos de Análisis de Fallas.pps ; al igual se muestra un caso real delformato en el CD bajo la denominación Softwares\CEMEX Análisis Fallas Molino.doc.

8.1.2 RCFA

El análisis de causa raíz de las fallas es un método riguroso para la solución de problemas en cualquier tipo defalla, se basa en un proceso lógico y en la utilización de árboles de causas de fallas, consiste en unarepresentación visual de los eventos de una falla, en el cual por razonamiento deductivo y mediante laverificación de los hechos que ocurren se puede llegar de una manera fácil y fluida a las causas originales delas fallas. Con el RCFA se puede llegar a deducir hasta tres niveles de causa raíz. Permite aprender de lasfallas mediante la eliminación de las causas, en vez de corregir los síntomas. El método RCFA es una ayudacomplementaria al método de análisis de falla que perfecciona las etapas requeridas en él, para encontrar lasdiferentes causas inmediatas, básicas y raíz.

Las ventajas que presenta el método son: permite establecer un patrón de fallas en elementos o máquinas,aumenta la motivación del recurso humano del grupo caza-fallas ya que en la mayoría de los casos es muyexitoso en la búsqueda de causas raíces, mejora las condiciones ambientales como también las de seguridadindustrial y reduce sustancialmente los tiempos de no funcionalidad y de no disponibilidad en los equipos.

Ilustración 86 - Actuaciones en el RCFABeneficioBeneficiodisponibledisponible

10%

80%

60%

100%

Causa FCausa Fíísicasica

(Qué falló y por qué?)

Causa HumanaCausa Humana

(Acción indebida o error humano)

Causa del SistemaCausa del Sistema(Programas y Cultura - estapuede a la vez establecer unagran cantidad de diferentesfallas potenciales)

40%

20%

La investigacióndebe terminar aquí

para su máximobeneficio

TiempoTiempoImpacienciaImpacienciaFrustraciFrustracióónn

PresiPresióón laboral de solucin laboral de solucióón a la fallan a la falla

En la mayoría las Investigaciones

terminan en la Causa Física o enculpar a alguien

ttiempoiempo

0%

ttiempoiempoComponenteComponente

HumanoHumano

Nivel deNivel dedesarrollodesarrolloalcanzadoalcanzado

El nivel de desarrollo en la búsqueda de la causa raíz se incrementa paulatinamente hasta alcanzar un valormáximo en el grupo caza-fallas, aproximadamente en la mitad total del período a desarrollar el RCFA, estenivel empieza a generar saturación en los miembros del equipo incrementando gradualmente sus niveles deimpaciencia y frustración, a la vez que empiezan a sentir la presión en la búsqueda de resultados concretos,de allí se deduce la conveniencia de manejar tiempos prudenciales en las diferentes etapas de proceso. El




beneficio se incrementa en la medida que transcurre el tiempo, sin convertirse en norma se puede plantear quelos tiempos que toma el RCFA para casos particulares de falla puede tomar entre uno y cuatro meses en

promedio, dependiendo de las habilidades de las personas del grupo caza-fallas, de la cantidad de reuniones ydel conocimiento técnico que se maneje; aunque puede diferir de una empresa a otra.Los sistemas de por sí no cambian por sí solos, se les debe intervenir desde adentro o desde afuera confactores exógenos, mediante la incorporación de: grupos caza-fallas, análisis de causa raíz, RCFA y demáscondiciones necesarias para poder encontrar la raíz de los problemas, es decir es casi imposible encontrar unacausa raíz con las condiciones habituales y normales de una empresa; habitualmente las organizaciones seconforman con encontrar las causas inmediatas y esporádicamente algunas básicas, pero sin un proceso deanálisis de fallas y de RCFA, es prácticamente improbable alcanzar la raíz de las fallas. Aunque ya estádescrito anteriormente se recalca que los métodos de análisis de fallas y RCFA se deben usar más en las fallascrónicas o recurrentes.

Los pasos que se desarrollan en la metodología RCFA para encontrar la causa raíz de las fallas son:

1. Responder a una condición fuera de estándar y conservar la mayor cantidad de evidencias válidas posibles.

2. Organizar el grupo caza-fallas que opere bajo un sistema de análisis de fallas y de RCFA.3. Analizar la falla y verificar las causas raíces.4. Comunicar los resultados.

5. Implantación, monitoreo y nuevo análisis RCFA después de un tiempo prudencial.

El paso 1 considera que las condiciones humanas fuera de estándares como accidentes, lesiones, etc. son prioritarias en las acciones de los grupos caza-fallas bajo la metodología RCFA; también la restauración deequipos a sus condiciones estándares deben considerarse como relevantes. Las evidencias se deben conservar,tales como: fotografías, filmaciones, elementos dañados, mediciones al momento del evento, conversacionescon las personas involucradas en la falla, circunstancias propias y exógenas, informes del suceso, etc.; lasevidencias son vitales en los procesos exitosos de análisis de fallas y de RCFA; se deben facilitar los medios

para que cualquier miembro del grupo caza-fallas que esté cercano al sitio del suceso en el momento en queeste ocurra pueda reunir las pruebas circunstanciales del hecho, por eso es necesario que todos los turnos deoperación de las empresas estén cubiertos por diferentes miembros del GCF; por lo cual se deben mantenercámaras, filmadoras, formatos, cintas de aislamiento de sitio, etc. en puntos estratégicos de la empresa que

permitan la fácil recolección de evidencias en el momento en que sucedan las fallas. En las fallas esporádicas

se den acordonar el sitio con cinta de aislamiento, mientras que en las recurrentes se deben recoger la mayorcantidad de pruebas.

En el paso 2, se debe mantener un GCF permanente, con reuniones periódicas, con suficientes miembros principales y suplentes, que cubra la mayor cantidad de operaciones de la empresa, sus miembros deben tenerun completo entrenamiento tanto en análisis de fallas, en RCFA y en los procesos técnicos que se desarrollanen la empresa, con un adecuado conocimiento de todos los equipos relevantes de la organización. Al menosuna persona del GCF debe ignorar los eventos de la falla y actuar como crítico constructivo con respecto auna de las teorías y posibilidades que surjan de la tormenta de ideas o con el método del Vaticano. Se debe

promover el pensamiento no formal que facilite la discusión de ideas no convencionales. El GCF debe tenerun líder permanente con suficiente carisma y entrenamiento, debe tener representante de todos los niveles

jerárquicos verticales y organizacionales horizontales de la empresa. El GCF debe contar con una adecuadasala de reuniones con todos los recursos necesarios que propenda la realización de las diferentes tertulias yfacilite la aplicación del método del Vaticano en las diferentes prácticas de análisis de fallas y RCFA.

El punto 3 implica seguir la metodología planteada para hallar las causas inmediatas, las básicas, la raíz ydefinir las políticas de control necesarias, con el fin de asignar responsabilidades y recursos a las personascompetentes que garanticen el control o la erradicación de la cusa raíz. Se lanzan hipótesis y estas se vancomprobando una a una, debe validar todos los hechos hasta allí descritos para que se convierta de inmediataa básica y de básica a raíz.

El paso 4, implica que toda la información quede plasmada en medios físicos y electrónicos, en documentos,en informes, en el ordenador, en comunicaciones verbales y escritas, etc.; todas las causas básicas e






interesantes que se pueden revisar en Softwares\Lecturas RCFA.pps, con lo cual se conceptualizacompletamente la implantación del RCFA y del análisis de fallas.

8.1.3 Procedimiento FMECA - RPN

El procedimiento FMECA tiene como función principal organizar todas las tareas correctivas, modificativas o proactivas a realizar de mantenimiento, después de haber realizado exhaustivamente el análisis de fallas y el RCFA, el método procedimental FMECA parte del concepto de que ya se conocen todas las fallas reales y potenciales, se sabe de los modos de fallas en que se pueden presentar y se tiene un perfecto dominio de todaslas funciones principales y auxiliares de los elementos o máquinas a evaluar con el procedimiento. Por su

parte el RPN lo que hace es jerarquizar cada una de las tareas a realizar en los diferentes elementos o equipos,con el fin de priorizar los esfuerzos en los equipos que más lo requieran acorde a su grado de criticidad.

El procedimiento FMECA se puede aplicar en forma independiente154, más sin embargo el RPN es partefundamental del FMECA.

Las etapas de desarrollo del procedimiento FMECA son:

Describir las funciones: primaria y secundarias de los equipos.Establecer todas las fallas funcionales reales y potenciales conocidas.Los modos de fallas

Evaluar las consecuencias y los efectos de cada modo de falla, con su falla y su función.Medir el RPN mediante la evaluación de la severidad, la probabilidad de ocurrencia y la

posibilidad de detección.Establecer las acciones correctivas o planeadas. ProactivasRealizar las tareasMedir nuevamente el RPN y replantear las acciones

Inicialmente, se debe definir el volumen de control del elemento o máquina a evaluar, la recomendación escomenzar con equipos conocidos de mediana criticidad e importancia, que sean bien conocidos por el GCF,

para que todo el mudo participe y sirva de plan piloto en el aprendizaje y dominio del procedimiento FMECA.El volumen de control define los elementos a ser estudiados y solo se tienen en cuenta los que estánconsiderados dentro de los límites establecidos.

Ilustración 89 - Volumen de control del Sistema.

Motor Motor BombaBomba Tuber Tuber í í asas AccesoriosAccesorioscontrol de flujocontrol de flujo

AlimentaciAlimentacióónnEnergEnergí í aaElElééctricactrica

AlimentaciAlimentacióónnAguaAgua

Baja presiBaja presióónn

SeSeññales eales einformaciinformacióónn







AlimentaciAlimentacióónnAguaAgua

Alta presiAlta presióónn

SeSe ññales eales einformaciinformacióónn

de salidade salida

LLí í mites del Sistema de Bombeo de Aguamites del Sistema de Bombeo de Agua

Sistema elSistema elééctricoctricode control yde control y

potenciapotencia

VVáálvulas y accesorioslvulas y accesoriosde control y regulacide control y regulacióónn

de agua yde agua ypotenciapotencia

154 Una vez se conozcan todas las fallas reales o potenciales, para lo cual es posible haber utilizado el análisis de falla y/o el RCFA en forma previa; aunque no es realmente indispensable , pues se pude tener un dominio completo de las fallas sin tener necesariamente quehaber aplicado los dos métodos descritos en forma total.




Fuente de la Ilustración: Henao y otros,2005.

Se establecen posteriormente las fronteras del sistema a evaluar, mediante los límites y las condiciones deentrada y salida como las unidades y los elementos que las componentes

Ilustración 90 - Algunos componentes del Sistema.

Los accesorios están medidos en pulgadas Fuente de la Ilustración: Henao y otros,2005.

A continuación se describen las unidades que componen el sistema principal:

BombaMotorTubería y accesorios de aguaTablero de control y potencia eléctrica.Componentes de apoyo para el control de agua o electricidad.

Cada unidad a su vez está compuesta por elementos, en las siguiente ilustración se muestran en fotos, variosde los elementos que componen algunas de las unidades del sistema principal.




Ilustración 91 - Algunos componentes de Unidades.

En cada elemento, unidad y sistema se denotan las características técnicas, por medio de las cuales se puedenidentificar las fallas funcionales, los modos de fallas y las funciones.

Ilustración 92 - Características técnicas de algunos elementos, unidades o sistema.

Unidad ComponenteCaudal - Q Hasta 20 galones por minuto

Presión - H Hasta 74 psi.

Temperatura - T Entre -30° y 100 ° centígrados

Trotación - RPM Hasta 3200

Presión salida Ps Hasta 220 psi.

Tensión Nominal 230 voltios

Corriente 3.1 amperiosPotencia 0.9 kilowatios

Coseno Phi 0.86

Frecuencia 60 Hertz

Rotación - RPM 3420

Motor

Bomba

Sistema Bombeo

Descripción

Luego se describen las condiciones ambientales (condiciones físicas y climáticas exógenas e internas de losfluidos que tienen lugar en el proceso) y operativas (variables propias y externas de la producción y el medioempresarial); en el caso particular del sistema de bombeo:




Condiciones ambientales: las bombas y los motores operan a la intemperie al aire libre contemperaturas exteriores entre 14 y 28 grados centígrados, con una humedad relativa entre 65 y85%, el agua es de recirculación permanente lo que hace que se endurezca en forma constante,cada seis meses se le hace tratamiento químico al agua, el agua es utilizada en otros procesos delaboratorios académicos.

Condiciones operacionales: el sistema funciona en forma continua todo el tiempo, en un sistemacerrado de succión compresión descarga, operan cinco bombas en paralelo en forma permanentey una adicional permanece en stand-by.

Los factores claves en los cuales opera el sistema o equipo, se denominan de contexto operacional, entre losmás relevantes, sobresalen:

Procesos de producción por lotes o continuos.Redundancia de equipos o elementos.Estándares de Calidad.Estándares de Servicio al cliente.Estándares medio ambientales.Riesgos para la seguridad.Turnos de trabajo.

Productos en proceso.Tiempos de reparación.Repuestos.Demanda del mercado.Suministro de materias primas.Documentación del contexto operacional.Otros relevantes a la operación específica.

El siguiente paso consiste en describir las funciones del equipo, tanto la principal (primaria) como lassecundarias.

La función primaria es la razón de ser del mismo, es la que explica porque es adquirido el equipo y la misiónque debe cumplir 155 dentro del proceso productivo, normalmente es la salida principal del sistema (producto

del sistema). En la mayoría de las veces la función primaria es el verbo del nombre del equipo, por ejemplo enun compresor la función primaria es comprimir, en una licuadora licuar, en un transformador transformarenergía, en una bomba es bombera, etc. La función primaria está vinculada a conceptos como velocidad,

producción, calidad, servicio al cliente, características técnicas, entre otros.

Las funciones auxiliares, de apoyo logístico o secundarias son actividades que le ayudan al sistema a cumplirsu función primaria, eventualmente el sistema o equipo puede funcionar sin ellas (aunque no es lo ideal), sonaquellas otras funciones que el activo esta en capacidad de cumplir de forma adicional a la función primaria.

Ilustración 93 - Construcción literal de una función.

Las funciones se deben describir en forma clara,Las funciones se deben describir en forma clara, úúnica ynica y

concreta, de tal forma que se entiendan siempre igual.concreta, de tal forma que se entiendan siempre igual.

Constan de varios elementos:Constan de varios elementos:

Verbo Objeto o acciVerbo Objeto o accióón Estn Estáándar Condicionantesndar Condicionantes

Reducir la velocidad de giro a 90 RPM, con un moto-reductor

de 5 HP, con un voltaje

entre 110 y 125 voltios,

con ruido inferior a 90

decibeles.

La función debe ser alcanzable, sostenible en el tiempo y medible.

Los condicionantes responden a preguntas como: cuándo?, dónde?,

porqué?, para qué?, cómo?, qué?, etc.

155 Y a la vez es la función principal que el usuario o propietario del sistema espera que cumpla.




Los estándares establecidos en la descripción de la función son los que determinan si el equipo o máquinaentra o no en estado de falla; pueden ser de varios tipos:

Múltiples, valores simultáneo como de un sistema eléctrico: voltios, amperaje, potencia, etc.Cuantitativos, como un valor de rango de presiones en psi156.Cualitativos, es el caso de color azul o turbio, como también que el agua no presente oleaje.Absoluto, el valor de una variable adquiere una temperatura absoluta de 1232° Ranking.Variables, en función de los valores de atributos.

La denominación de las funciones se realiza con números enteros.

Ilustración 94 - Funciones del sistema de bombeo.

Funci n C digo Descripci n

Primaria 0

0. Recircular agua en un sistema de bombeo cerrado sin dejar elevar lacorriente por encima de 3.5 amperios y manteniendo un caudal mínimo de 80galones por minuto.

Secundaria 1 1. Encender y apagar todo el sistema en el momento de accionar un interruptor.Secundaria 2 2. Permitir la conservación del fluido dentro del sistemaSecundaria 3 3. Parar todo el funcionamiento al oprimir un interruptor de emergencia.Secundaria 4 4. Mantener una potencia m nima de 0.5KWSecundaria 5 5. Restringir total o parcial el f lujo de agua dentro del sistema

Secundaria 6 6. Filtrar el aguaSecundaria 7 7. Evitar el reflujoSecundaria 8 8. Mantener la temperatura de operación por debajo de 70ºCSecundaria 9 9. Interrumpir el sistema cuando la temperatura alcanza 80ºCSecundaria 10 10. Mantener un nivel bajo de vibracionesSecundaria 11 11. Mantener un nivel bajo de ruido

Fuente de la Ilustración: Henao y otros,2005.

En seguida, se definen las fallas funcionales reales y potenciales para cada una de las funciones descritas(primaria y secundarias), se denotan con letras mayúsculas. La aplicación del procedimiento FMECA implicaconocer de manera profunda todas las circunstancias y eventos que conllevan a la falla de función principal osecundaria del sistema, tanto para casos reales como potenciales. Se deben conocer todas las causasinmediatas, básicas y raíces de las diferentes fallas funcionales, para esto es necesario aplicar los métodos deanálisis de fallas y RCFA en forma previa, de tal manera que se llegue a determinar todas las causas de fallaque hace que el sistema deje de operar y funcionar debidamente.

Las fallas como se explica anteriormente tienen varias clasificaciones, dependiendo del enfoque que seevalúe:

Fallas internacionales OREDA: críticas, degradantes, incipientes y desconocidas.Fallas esporádicas y crónicas o recurrentes, desde la óptica de fallas.

Posteriormente, se describen los modos de falla, de cada una de las fallas funcionales para cada una de lasfunciones descritas, de aquí que el proceso toma la forma de un árbol lógico de fallas, pues en la medida quese avanza de nivel crece en la base. Se recomienda entre tres (3) y quince (15) fallas funcionales por cadafunción enunciada, en el evento en que se requieran más fallas funcionales se sugiere más bien especificarmás la función y abrirla en dos; para los modos de falla igual que lo anterior se sugiere entre 3 y 15, comotambién en el caso de necesitar más modos de falla es preferible abrir la falla funcional en dos.

Los modos de falla son que causan el estado de falla en el equipo o inciden indirectamente para que esteevento ocurra. La definición de los modos de falla consiste en establecer todas las fallas factibles reales o

potenciales, o similares en equipos idénticos o afines. Se deben listar todas las factibles, con el fin de que alllevar a cabo las operaciones de mantenimiento se eliminen o controlen mediante su reparación omantenimiento. Los modos de fallas pueden ser físicos, de desgaste, humano, etc. Se debe trabajarestrictamente con causas raíces y no con síntomas o efectos, ni con causas básicas ni inmediatas ya que ellas

156 PSI - Pounds Square Inch - Libras por pulgada cuadrada - Medida de presión.




no erradican el problema. Se presta más relevancia a la falla en sí y a su modo de falla que a los eventos ocircunstancias anexas. La nomenclatura de los modos de fallas se hace con números enteros.

Los modos de falla se pueden clasificar en:

Falla Completa - Se pierde totalmente la funcionalidad del sistema o equipo.Falla Parcial - El sistema opera adecuadamente, pero con posibles restricciones.Falla Intermitente - La falla se presenta en forma discontinua en el tiempo, lo ideal es que falle

permanentemente para evaluar sus posibles causas raíces.Falla con el tiempo - Sucede en elementos con el uso, el abuso, el desgaste, etc.Sobre desempeño de la función - El equipo se utiliza inadecuadamente por encima (o por debajo)de sus capacidades.

Las consecuencias de las fallas se miden mediante la evaluación del impacto de ellas sobre: la organización,sus componentes, las máquinas o sus componentes; la función principal de mantenimiento es atenuar oeliminar estas consecuencias mediante la utilización de las herramientas básicas o avanzadas, con lasoperaciones, las tácticas y la estrategia integral de mantenimiento. Es probable que las consecuencias seanmás importantes que las características técnicas de las fallas en sí mismas. Consiste en la descripción de loque ocurre en cada modo de falla.

Las consecuencias a que se da lugar en la ocurrencia de fallas mediante su modo, al actuar bajo unadeterminada falla funcional en una función específica, pueden ser clasificadas según su efecto, así:

Pérdida de vidas humanas.Pérdidas materiales mayores.Daños parciales o totales de equipos.Pérdidas de producción o servicios.Daños parciales o permanentes en el medio ambiente.

Según su categoría, se pueden organizar de la siguiente manera:

Consecuencias de fallas ocultas. - Normalmente no inciden directamente pero pueden llegar agenerar paradas serias y catastróficas. Generalmente están en los sistemas de protección sin

seguridad inherente.Consecuencias ambientales y seguridad física y humana. - Normas, leyes, contaminación,violación, seguridad, muertes, accidentes fatales, etc.Consecuencias Operacionales. - Pueden afectar calidad, seguridad, cantidad, atención al cliente,reprocesos, desperdicios, etc. además de la reparación.Consecuencias No Operacionales. - Solo implican el costo de la reparación.

Una vez se establecen todas las funciones, sus fallas funcionales y sus correspondientes modos de fallas, se procede a calificar la severidad, la posibilidad de ocurrencia y la probabilidad de detección temprana de lasfallas, con el fin de constituir el valor del RPN , con el cual se jerarquizan las tareas correctivas, modificativasy proactivas a realizar con el fin de erradicar o controlar las fallas.

Ecuación 59 - Cálculo del RPN.

D xO xS Deteccióndeobabilidad xOcurrenciaded Posibilida xSeveridad RPN == Pr

El cálculo de la Severidad se realiza en dos partes, una de ellas asigna unos valores probabilísticos a cadacriterio y en la segunda parte que se obtiene por análisis y discusión del GCF al utilizar las tablasinternacionales de valores de los distintos criterios de severidad.

La calificación de la Severidad se realiza mediante el concurso de cinco criterios:

FO - Fallos Ocultos






%505.0;%3030.0;%3030.0

;%1010.0;%2020.0;%505.0

ó K ó K ó K

ó K ó K ó K

OC OR IC

MASF FO

======

Los valores de los criterios de severidad se discuten entre los miembros, acorde al caso específico y alascircunstancias, mediante la obtención de los valores a partir de las siguientes opciones:

Ilustración 96 - Tablas de los valores de criterios de Severidad, de Ocurrencia y Detección.

OcurrenciaFrecuente - 1 falla en 1 mes - 4 4

Ocasional - 1 falla en 1 año - 3 3

Remota - 1 falla en 5 años - 2 2

Poco probable - 1 falla en 20 años - 1 1

Detección

Nula - No se puede detectar una causa potencial /mecanismo y modo de fallo subsecuente - 4

4

Baja - Baja probabilidad para detectar causaspotenciales/mecanismos y modos de fallos subsecuentes - 3 3

Media - Mediana probabilidad para detectar causaspotenciales / mecanismos y modos de fallos subsecuentes - 2

2

Seguro - Siempre se detectarán causas potenciales /mecanismos y modos de fallos subsecuentes - 1

1

FO - Fallos Ocultos

No existen fallas ocultas que puedan generar fallas múltiples posteriores - 0 0

Existe una baja posibilidad de que la falla NO sea detectada y ocasione fallas múltiples posteriores - 1 1

En condiciones normales la falla siempre será oculta y generará fallas múltiples posteriores - 2 2

Existe una baja posibilidad de que la falla SÍ sea detectada y ocasione fallas múltiples posteriores - 3 3

La falla siempre es oculta y ocasionará fallas múltiples graves en el sistema - 4 4

SF - Seguridad Física

No afecta Personas ni equipos - 0 0

Afecta a una Persona y es posible que genere incapacidad de tipo temporal - 1 1

Afecta de dos a cinco Personas y puede generar incapacidad de tipo temporal - 2 2

Afecta a más de cinco Personas y puede generar incapacidad de tipo temporal o permanente - 3 3

Genera incapacidad permanente o la muerte, a una o más Personas - 4 4

MA - Medio AmbienteNo afecta el medio ambiente - 0 0

Afecta el MA pero se puede controlar. No daña el Ecosistema. - 1 1Afecta la disponibilidad de recursos sociales y el Ecosistema. Es reversible en menos de seis meses con un valor inferior a 5.000dólares. - 2 2

Afecta la disponibilidad de recursos sociales y el Ecosistema. Es reversible en menos de tres años con un valor inferior a 50.000dólares. - 3 3

Afecta los recursos sociales y el Ecosistema. Es reversible en más de tres años o es irreversible. Su impacto social y ecológicoes superior a los 50.000 dólares. - 4 4

IC - Imagen Corporativa

No es relevante - 0 0

Afecta credibilidad de clientes pero se maneja con argumentos - 1 1

Afecta credibilidad de clientes pero se maneja con argumentos e inversión inferior a 1.000 dólares - 2 2

Afecta credibilidad de clientes pero se maneja con argumentos e inversión entre 1.000 y 10.000 dólares - 3 3

Afecta credibilidad de clientes pero se maneja con argumentos e inversión mayor a 10.000 dólares. Puede ser irreversible. - 44

OR - Costos de Reparación

Entre 1 y 50 dólares - 0 0


Entre 501 y5.000 dólares - 2 2

Entre 5.001 y50.000 dólares - 3 3

Mayor a 50.001 dólares - 4 4

OC - Efectos en Clientes




Entre 5.001 y50.000 dólares - 3 3


OcurrenciaFrecuente - 1 falla en 1 mes - 4 4

Ocasional - 1 falla en 1 año - 3 3

Remota - 1 falla en 5 años - 2 2

Poco probable - 1 falla en 20 años - 1 1

Detección

Nula - No se puede detectar una causa potencial /mecanismo y modo de fallo subsecuente - 4

4

Baja - Baja probabilidad para detectar causaspotenciales/mecanismos y modos de fallos subsecuentes - 3 3

Media - Mediana probabilidad para detectar causaspotenciales / mecanismos y modos de fallos subsecuentes - 2

2

Seguro - Siempre se detectarán causas potenciales /mecanismos y modos de fallos subsecuentes - 1

1

FO - Fallos Ocultos

No existen fallas ocultas que puedan generar fallas múltiples posteriores - 0 0

Existe una baja posibilidad de que la falla NO sea detectada y ocasione fallas múltiples posteriores - 1 1

En condiciones normales la falla siempre será oculta y generará fallas múltiples posteriores - 2 2

Existe una baja posibilidad de que la falla SÍ sea detectada y ocasione fallas múltiples posteriores - 3 3

La falla siempre es oculta y ocasionará fallas múltiples graves en el sistema - 4 4

SF - Seguridad Física

No afecta Personas ni equipos - 0 0

Afecta a una Persona y es posible que genere incapacidad de tipo temporal - 1 1

Afecta de dos a cinco Personas y puede generar incapacidad de tipo temporal - 2 2

Afecta a más de cinco Personas y puede generar incapacidad de tipo temporal o permanente - 3 3

Genera incapacidad permanente o la muerte, a una o más Personas - 4 4

MA - Medio AmbienteNo afecta el medio ambiente - 0 0

Afecta el MA pero se puede controlar. No daña el Ecosistema. - 1 1Afecta la disponibilidad de recursos sociales y el Ecosistema. Es reversible en menos de seis meses con un valor inferior a 5.000dólares. - 2 2

Afecta la disponibilidad de recursos sociales y el Ecosistema. Es reversible en menos de tres años con un valor inferior a 50.000dólares. - 3 3

Afecta los recursos sociales y el Ecosistema. Es reversible en más de tres años o es irreversible. Su impacto social y ecológicoes superior a los 50.000 dólares. - 4 4

IC - Imagen Corporativa

No es relevante - 0 0

Afecta credibilidad de clientes pero se maneja con argumentos - 1 1

Afecta credibilidad de clientes pero se maneja con argumentos e inversión inferior a 1.000 dólares - 2 2

Afecta credibilidad de clientes pero se maneja con argumentos e inversión entre 1.000 y 10.000 dólares - 3 3

Afecta credibilidad de clientes pero se maneja con argumentos e inversión mayor a 10.000 dólares. Puede ser irreversible. - 44

OR - Costos de Reparación




Entre 5.001 y50.000 dólares - 3 3


OC - Efectos en Clientes




Entre 5.001 y50.000 dólares - 3 3


Los valores de Posibilidad de Ocurrencia y probabilidad de Detección, se logran por análisis del GCF acordea las circunstancias propias de la falla y equipo en cuestión; y se determinan a partir de las siguientes tablas:

El proceso continúa con la evaluación en equipo del GCF sobre cada uno de los modos de fallas descrito, unavez se cuenta con la evaluación se procede a su clasificación y jerarquización para determinar la prioridad deejecución de las tareas correctivas, modificativas o proactivas de mantenimiento. Luego se planifica lalogística de ejecución, mediante la asignación de recursos físicos y humanos requeridos para la realización, sedefinen los responsables de la puesta en marcha de las tareas y las fechas de actuación, se determinan quétareas se pueden llevar a cabo en forma simultánea, las predecesoras y las posteriores en cada una de ellas, detal forma que se reduzcan costos y tiempos de todas las tareas a realizar.

Una vez se han ejecutado todas las actividades planeadas o no derivadas del procedimiento FMECA, serealiza nuevamente la evaluación del RPN , mediante la valoración vigente (después de realizadas las tareasacordadas) de los parámetros de Severidad, Ocurrencia y Detección, se establece en forma reiterativa la

jerarquización, la asignación de recursos, la logística y así sucesivamente, hasta algún momento en que setenga control absoluto de las fallas o se hayan controlado de forma significativa.






8.1.4 Valoración cualitativa del Riesgo

En ocasiones es importante graficar el riesgo de cada una de los modos de falla descritos, su aplicación tienedos dimensiones: en el procedimiento FMECA se habla de un volumen de riesgo ya que enfrenta tresvariables en un plano volumétrico de tres ejes: severidad, ocurrencia y detección. Esto se puede realizar con laayuda de excel Procedimiento FMECA adjunta en el CD, en ella se puede enfrentar S y D, S y O, D y O conel fin de observar su comportamiento según la criticidad de la falla.

En el caso particular del RCM , donde solo se trabaja con severidad y ocurrencia, se gráfica como un mapa deriesgo de RPN, donde se ubican en una matriz cada una de las tareas a realizar, para jerarquizarlas yclasificarlas según sus efectos y consecuencias.

El riesgo se modela mediante una matriz en donde se exponen en el eje de las ordenadas las probabilidades defalla de cada uno de los equipos (de sus respectivas funciones, fallas funcionales y modos de falla), mientrasque en el eje de las abscisas se encuentra la severidad de las consecuencias de la falla funcional en su modoespecífico de falla. El objetivo final es determinar los niveles de r iesgo.

Para determinar la matriz modeladora del riesgo se establecen rangos de escalas de frecuencia y unaclasificación de la severidad de las consecuencias, tal y como se muestra:

Ilustración 98 - Escala de Frecuencia - Riesgo - RPN

EscalaTipo de

EventoProbabilidad

1Extremadamente

improbable.1.10

-6

2 Improbable. 2.10-5

3 Algo Probable. 4.10-4

4 Probable. 8.10-3

5 Muy Probable. 2.10-1

Ilustración 99 - Clasificación de la Severidad de las Consecuencias

Nivel Severidad de lasConsecuencias

A No severas

B Poco Severas

C Medianamente Severas

D Severas

E Muy Severas

Ilustración 100 - Matriz Modeladora del Riesgo. Relación Probabilidad / Consecuencia

A B C D E5 Medio Alto Alto Muy alto Muy alto

4 Medio Medio Alto Alto Muy alto

3 Bajo Medio Medio Alto Muy alto2 Bajo Bajo Medio Alto Alto

1 Muy bajo Bajo Medio Medio Alto

MATRIZ DECRITICIDAD

CONSECUENCIA

PROBABILIDAD

Una vez se establece la matriz de prioridad, se da curso a las acciones correctivas y tareas proactivas conmayor nivel de criticidad, en su orden jerárquico.

Los mapas y volúmenes de riesgo, son útiles cuando se desea:

Aplicar sistemas de inspección basada en riesgos.




Revisar frecuencias de inspección de riesgos.Optimizar los costos asociados a los riesgos.Cuantificar y mejorar los niveles de riesgos.Mejorar la productividad y el rendimiento.

Ilustración 101 - Volumen de riesgo en el procedimiento FMECA.

S e v e r i d a d S e v e r i d a d

D e t e c c i

D e t e c c i ó ó n n

O c u r r

e n c i a

O c u r r

e n c i aS e v e r i d a d

S e v e r i d a d

BB – – Zona de Riesgo BajoZona de Riesgo Bajo

MM – – Zona de Riesgo MedioZona de Riesgo Medio

AA – – Zona de Riesgo AltoZona de Riesgo Alto

B B

B B

B B B B

B B B B

B B

B B

B B

B B

B B

B B B B

B B

B B

D e t e c c i


B B B B

B B

AA

AA

AA

AA

AA

AA

AA

AAAA

AA

AA

AAAA

AA

M M

AA AA

M M

M M

M M

M M

M M

M M

M M

M M

M M

M M

M M

M M

M M

M M

M M M M

M M M M M M

M M

M M

M M

M M M M

M M M M M M

M M M M

M M

M M

M M

M M M M

M M

M M M M

D e t e c c i


O c u r r e n c

i a

O c u r r e n

c i a

Para el apoyo del procedimiento FMECA se puede utilizar el formato para ello dispuesto en el CD adjunto bajo la descripción Softwares\Procedimiento FMECA.pdf ; al igual para la tabulación y descripción defunciones, fallas funcionales y modos de fallas, con sus evaluaciones RPN , su jerarquización, recursos ylogística se puede usar como ayuda para su desarrollo las hojas de cálculo, desarrolladas en excel, que se

pueden ubicar en el CD adjunto con la denominación Softwares\Procedimiento FMECA.xls.




8.2 Gestión y manejo de inventarios, repuestos e insumos de mantenimiento.

La utilización de un sistema o metodología que permita administrar y controlar el manejo de los insumos, losrepuestos y las materias primas de mantenimiento se considera como un instrumento avanzado demantenimiento, ya que mediante su aplicación se logran sustanciales ahorros en la gestión y operación del

mantenimiento industrial, como también se logran mejoras logísticas en el servicio de mantenimiento.Es importante recordar de la Ilustración 26 - Tiempos de fallas, de funcionamiento y demás que impiden lafuncionalidad o no del sistema o equipo., que los hechos que generan la no funcionalidad y la nodisponibilidad de los equipos, pueden ser tres:

Tareas proactivas (mantenimientos planeados).Reparaciones (mantenimientos no planeados: correctivos o modificativos).Retrasos en el suministro de repuestos, insumos, materias primas de mantenimiento o recursos humanos.

Ilustración 102 - Factores que generan no funcionalidad o no disponibilidad en los equipos.

ttiempoiempo

Estado deEstado defuncionamientofuncionamiento

SoFu

SoFa

LDTLDT’’

TBFTBFTTFTTF

UTUT

DTDT

TTRTTR

SoFuSoFuSoFuSoFu

SoFa

f f 1 1 f f 2 2 f f 3 3 f f I I

Donde

ADTADT

LDTLDT PMPM

LDT’ = Logisti cs Delay Time = retrasos logísticos la obtención de insumos para la reparación, en los procesos demantenimiento o de producción, en los tiempos de suministros, etc. como por ejemplo el tiempo requerido para transporte derepuestos, o el tiempo que hay que esperar a que se construya un repuesto especial por parte de los fabricantes, etc.

LDT = ADT + LDT’ = Logistic Down Time = Tiempo total logístico que demora la acción propia de reparación o mantenimiento. Sontodos los tiempos exógenos al equipo que retrasan el tiempo activo.

MLDT = Mean Logistics Down Time = Tiempo Medio de Tiempos Logísticos

Factores que impiden la funcionalidad o disponibilidad de los equipos

De allí la gran importancia de presentar, al menos los criterios básicos y las estrategias de manejo de losinventarios, insumos, materias primas o repuestos de mantenimiento.

La existencia de almacenes de repuestos o de inventarios, se justifica desde dos hechos posibles:

El consumo de repuestos es más alto que la velocidad de producción de los mismos, es decir la demanda esmás alta que la oferta.El tiempo de transporte y/o la distancia entre el punto de fabricación o comercialización de repuestos y el

punto donde se consumen o donde se requieren para ser usados, son muy grandes.

8.2.1 Clasificación ABCEl primer paso en el manejo de los inventarios es clasificar los repuestos acorde al grado de importancia delos mismos, esto se realiza mediante una clasificación ABC, derivada del principio de Wilfredo Pareto, unrenacentista del siglo diecinueve, quien documenta por primera vez el principio de la administración demateriales, el cual es base del análisis ABC y cuyo principio manifiesta que pocos factores son la causa demuchos de los efectos (Bierman y otros,1991,475). El principio ABC jerarquiza los repuestos o insumosacorde a la cantidad de unidades usadas y al precio de las mismas, el concepto del monto económico querepresenta el consumo durante un período de tiempo es el concepto más importante para definir la categoríade los repuestos e insumos. Se parte de la base que el esfuerzo logístico de le debe prestar a una cantidad




pequeña de referencias que mueven un gran volumen y porcentaje de los artículos de los inventarios, para elloes posible establecer algunas relaciones, entre las relevantes existen dos que son las más usadas:

Árbones recomienda que un 10% de los artículos mueve un 75% de la cantidad utilizada o vendida; el 35% delas referencias representan el 95% de la demanda y el 55% de los productos solo mueve el 5% de la cantidadtotal de lo almacenado (Árbones,1999,70).

Ronald Ballou expresa que un 20% de las referencias representa al menos el 80% de la cifra utilizada en totalde ítem (Ballou,2004,69-73).

El proceso de clasificación ABC se realiza de la siguiente manera: inicialmente se tabulan los datos reales,luego se ordenan de mayor a menor en Y (porcentaje acumulado de la cantidad monetaria usada en promedioanual en los últimos 18 meses), se calcula X que es la contribución en porcentaje de referencia acumulado(por ejemplo si son 10 referencias, el artículo 1 contribuye con una X de 1/10 igual o.1, la referencia 5 conuna X del 50%, y así sucesivamente), en seguida se calcula el A (apoyo logístico) con las fórmulas que se dana continuación, con el A promedio real actual se define una nueva combinación 10&75 ó 20&80, con lo cualestima nuevamente la Y con X y A conocidas, y de esta forma se clasifican todas las referencias en las trescategorías A B C.

Ecuación 61 - Fórmulas de A, Y y X para Clasificación A B C de Inventarios.

( )( ) X Y

Y X A Logístico Apoyo−

−== 1* , con Y porcentaje acumulado de la cantidad monetaria anual y X

porcentaje acumulado de artículos, si se despejan Y y X, quedan así:

( )( )

( )( )Y

Y A X vez sua y

X A

A X Y

−−

=+

+=

1

1*1*

Ilustración 103 - Datos reales - Inventarios - Clasificación A B C

Ene-04 Feb-04 Mar-04 Abr-04 May-04 Jun-04 Jul-04 Ago-04 Sep-04 Oct-04 Nov-04 Dic-04 Ene-05 Feb-05 Mar-05 Abr-05 May-05 Jun-05

1 A-219 148 60 103 277 252 366 279 60 267 107 2 220 334 120 386 124 193 106 189 $ 9,089.00 1, 145,887. 26$

2 A-789 68 304 46 288 186 144 88 180 391 323 56 76 267 268 256 34 219 274 193 $ 8,000.00 1, 027,555. 56$

3 C-504 326 54 353 196 217 0 78 27 331 104 68 20 347 82 146 368 380 137 180 $ 87, 90 9. 00 10, 529, 544. 67$

4 D-321 379 289 284 389 90 274 296 379 244 270 23 313 270 58 205 297 122 2 232 $ 21,274.00 3, 296,682. 07$5 D-343 6 84 243 339 241 146 329 82 319 165 128 327 285 301 322 381 162 241 228 $ 10,398.00 1, 579,340. 67$

6 D-390 338 190 286 354 155 99 107 136 394 4 125 332 7 146 336 87 279 56 191 $ 2,291.00 291,126.70$

7 D-395 9 6 6 5 4 0 3 0 2 0 0 1 0 0 1 0 0 0 2 $ 3,432.00 4,703.11$

8 F-298 263 231 50 296 141 133 239 322 86 152 4 161 376 368 377 301 1 232 207 $ 21,378.00 2, 955,706. 44$

9 F-299 2 341 332 385 332 0 263 311 5 298 259 7 126 1 320 1 3 20 167 $ 12,820.00 1, 427,293. 33$

10 F-320 242 49 364 337 14 327 124 301 356 39 355 301 240 256 379 307 288 364 258 $ 13,340.00 2, 293,985. 93$

11 G-239 0 3 6 2 3 0 2 1 2 0 5 2 3 7 4 5 4 0 3 $ 25,424.00 46,139.85$

12 G-564 224 6 144 343 28 161 358 343 192 276 110 339 319 262 284 360 284 64 228 $ 6,704.00 1, 017,269. 93$

13 H-701 207 123 374 274 302 246 16 122 112 25 103 364 325 79 369 113 273 223 203 $ 99, 99 7. 00 13, 518, 112. 96$

14 H-876 74 296 4 372 257 7 168 271 289 32 312 257 192 299 246 161 369 100 206 $ 13,337.00 1, 830,626. 74$

15 I-209 167 334 250 89 4 376 263 287 103 293 153 379 382 265 376 204 300 370 255 $ 45,678.00 7, 773,718. 89$

16 J-321 1 0 0 0 0 1 1 0 2 0 0 0 12 0 0 0 0 0 1 $ 46,375.00 29,199.07$

17 J-629 152 147 214 253 259 87 366 259 290 145 236 322 63 387 132 146 263 161 216 $ 30,868.00 4, 438,132. 44$

18 J-702 17 8 31 4 1 35 32 33 26 34 8 17 27 31 0 21 14 1 19 $ 30,868.00 388,708.15$

19 K-920 6 33 11 30 31 14 35 7 27 10 18 20 8 24 35 3 26 12 19 $ 98.00 1,270.37$

20 K-982 23 9 30 19 14 10 8 26 1 4 13 0 6 28 0 24 3 26 14 $ 232.00 2,096.59$

21 L-090 3 14 20 35 24 26 17 34 11 4 0 0 8 0 17 33 23 22 16 $ 8,749.00 94,294.78$

22 L099 28 18 29 31 30 9 4 26 1 21 4 32 0 15 27 0 0 2 15 $ 67,898.00 696,583.19$

23 L-342 12 35 2 34 11 20 2 14 25 30 29 19 21 31 3 0 2 24 17 $ 83,432.00 970,283.26$

24 L-786 22 17 0 0 0 0 4 12 0 0 0 0 0 32 22 23 3 0 8 $ 5,435.00 27,175.00$

25 M-063 8 7 19 16 24 23 2 19 0 3 9 0 0 17 0 2 13 0 9 $ 4,564.00 27,384.00$

26 M-108 76 286 42 172 13 35 205 134 32 223 312 193 230 270 179 204 6 244 159 $ 637.00 67,380.44$

27 N-490 209 164 321 132 161 250 151 27 3 194 36 255 56 221 230 286 199 215 173 $ 1,040.00 119,792.59$

28 N-672 339 280 202 236 64 112 74 7 245 98 79 198 54 278 189 323 160 339 182 $ 978.00 118,700.22$

29 O-786 280 85 16 283 307 108 240 217 36 322 330 200 262 128 176 187 160 161 194 $ 1.00 129.56$

30 R-783 16 83 323 58 106 207 142 288 32 135 304 129 49 328 37 307 235 320 172 $ 552.00 63,357.33$

31 R-987 306 194 198 228 40 242 51 51 306 331 191 154 38 207 22 333 15 206 173 $ 561.00 64,681.22$

32 S-785 235 78 98 132 251 335 285 49 288 268 4 225 70 147 250 54 291 287 186 $ 382.00 47,353.85$

33 T-190 105 8 271 250 88 243 1 327 20 2 336 297 30 65 106 175 8 38 132 $ 331.00 29,054.44$

34 U-897 294 89 212 105 164 215 117 297 108 249 219 204 102 28 267 248 185 93 178 $ 1,137.00 134,587.11$35 W-002 242 107 22 96 208 30 93 69 230 122 254 209 145 37 197 63 253 126 139 $ 1,084.00 100,490.81$

36 W-098 185 68 167 202 15 28 164 233 4 313 67 297 218 169 209 163 91 263 159 $ 8.00 846.22$

37 Y-098 248 11 236 230 77 243 37 98 326 316 41 281 16 274 254 55 35 317 172 $ 1,238.00 141,911.48$

38 Y-789 95 33 143 319 141 336 49 322 208 14 252 164 118 36 136 193 241 218 168 $ 175.00 19,561.11$

39 Z-090 53 330 5 165 135 145 98 271 224 263 105 328 112 265 261 94 264 77 178 $ 1,310.00 155,016.67$

40 Z-232 174 285 71 8 127 201 257 238 152 47 293 140 115 151 117 58 6 274 151 $ 231.00 23,219.78$

ReferenciaÍtem

Demanda oCantidad usadapromedio en los

últimos 18 meses

Precio deReferencia

Unitario

Consumo de unidades por mesCantidadmonetariapromedio

demanda anual

Para el caso particular se adopta un ABC con la proporción Árbones X & Y de 10 & 75, lo que da lugar a lacategorización de las referencias de tal forma que el 10 % de los ítem son A y representan el 75% de lacantidad monetaria que se demanda anualmente, el 25% de los artículos caen en la categoría B y el resto del55% se establecen como productos tipo C.






La estrategia que se desarrolla con las referencias en función de su clasificación, es:

Tipo A, se mantiene un excelente nivel de inventarios en todos los almacenes o en los queexistan.Tipo B, son referencias que se mantienen niveles medios de inventarios solo en algunosalmacenes.Tipo C, son artículos a los cuales no se les mantiene buenos márgenes de inventarios, y en casode hacerlos solo se mantienen en uno que otro almacén de repuestos (si hay varios), cuando solohay uno se pide cuando se requiere.

De alguna manera la clasificación ABC representa el grado de esfuerzo que se da al inventario de lareferencia (A es el más alto y C el más bajo). En la ilustración anterior se observa que el 10% de lasreferencias representan el 75% de la demanda total en unidades económicas, el 35% de los artículoscorresponde aproximadamente al 94% de las referencias requeridas, lo cual es bastante similar a la propuestaÁrbones 10 & 75.

Para estimar el nivel medio del inventario promedio a mantener de la referencia, se define primero mediante políticas de la empresa el inventario promedio a mantener o la tasa de rotación (que denota el tiempo promedio que se mantiene un repuesto o insumo dentro del estante del inventario). Para inventarios promediose recomienda 1.25 veces el consumo promedio157 mes para los tipo A, 0.75 para los B y 0.35 o menos para los

tipo C. La tasa de rotación es el inverso por año del inventario promedio, en el siguiente ejemplo al dividir 12meses entre el número de inventarios promedio se obtiene una rotación de 9.6 veces para las referencias tipoA, 16 para B y 34 veces por año para los artículos tipo C.

En el evento de que se deseen retirar referencias por no rotación o porque no tienen demanda, el procedimiento de cálculo es el mismo, con el nuevo X y el A definido por política se estima el nuevo Y, pararealizar en forma posterior los cálculos pertinentes ya expuestos. En el ejemplo que se muestra a continuaciónse descartan del inventario regular las nueve (9) referencias sombreadas con trama de puntos: L-099, L-090,G-239, J-321, M-063, L-786, D-395, K-982 y K-920 por baja rotación; se desea estimar el inventario amantener por cada ítem. Una vez se hacen los cálculos se deben revisar los resultados y definir políticas hacialos inventarios a mantener, después del cálculo ABC sin las referencias mencionadas, se obtiene el inventario

promedio en unidades de dos maneras en este ejemplo, debe definir la empresa entonces cual de las dos cifrasadopta, la cual puede ser diferente dependiendo de la compañía en particular.

8.2.2 Denominación push158 o pull 159.

Una vez se cataloga su importancia en ABC, se desarrolla otro paso que sirve para optimizar el manejo y lagestión de los inventarios, el consiste en clasificar las referencias en push o pull , en función de lacaracterística que deben cumplir dichos insumos o repuestos en la función de mantenimiento en la compañía ydel sistema de reaprovisionamiento que se adopte para reponer el nivel de inventarios deseado en cada ítem.

Las referencias push160 siempre deben estar disponibles en el almacén de repuestos e insumos demantenimiento, una vez se agota el inventario establecido y llega al nivel de reposición, se pide nuevamente

para completar el nivel deseado a mantener permanentemente. Básicamente esta categoría trabaja contra elnivel real del inventario. Su demanda en la mayoría de las veces tiene patrones de conducta algo similares.

En forma contraria los artículos pull 161 solo se piden al proveedor o fabricante cuando son solicitados por

mantenimiento, el saldo o remanente que queda como una especie de inventario es solo eso, un residuo de lasolicitud anterior, por lo general en este categoría se mantienen los repuestos de escasa demanda o los muy

157 Para el consumo promedio sea actualizado, se utiliza el cálculo de este valor mediante una media aritmética entre el consumo delúltimo mes y el pronóstico (estimado con métodos de series temporales o mediante otra metodología sería, científica y certera decálculo) de demanda del próximo período o mes.158 Referidos también como Technology Push, son referencias que se lanzan (empujan) desde las fábricas hacia el mercado.159 Conocidos como Demand Pull, son referencias que se demandan (jalonan) desde los mercados a las fábricas.160 Denominados Control de Inventarios por Incrementos.161 Denominados Control de Inventarios por Demanda.






Ilustración 106 - Ciclo general de inventarios

InventariosInventarios

SSíí rotarota

Verificar movimientoVerificar movimiento

de todos losde todos los íítems en lostems en los

úúltimos 18 mesesltimos 18 meses

No se mueveNo se mueve

ClasificaciClasificacióón total en A B C, mediante lan total en A B C, mediante laestimaciestimacióón de X, la asignacin de X, la asignacióón den de

polpolííticas sobre A (10675, 20&80 u otra) yticas sobre A (10675, 20&80 u otra) yel cel cáálculo de Ylculo de Y

Retiro del portafolioRetiro del portafolioo reclasificacio reclasificacióónn

Catalogar todas los elementosCatalogar todas los elementosdel inventario endel inventario en Push Push o eno en Pul l Pul l

Push Push Pul l Pul l

Productos o referencias aProductos o referencias aeliminar o que quedan eneliminar o que quedan en

transicitransicióón y/o en observacin y/o en observacióónn

SelecciSeleccióón y entrenamiento del Grupo Primario de Inventarios, conformadon y entrenamiento del Grupo Primario de Inventarios, conformado enenforma multidisciplinaria con representantes de todos los departaforma multidisciplinaria con representantes de todos los departa mentosmentos

involucrados de la Empresainvolucrados de la Empresa

Definir par Definir par áámetros de:metros de:

Disponibilidad, error delDisponibilidad, error delpronpronóóstico per stico per ííodo anterior,odo anterior,

demanda o prondemanda o pronóóstico siguientestico siguienteper per ííodo, capacidad deodo, capacidad deproducciproduccióón o de losn o de los

proveedores, requerimientosproveedores, requerimientosnetos y ajustados, asignarnetos y ajustados, asignar

excesos o defectos, etc., paraexcesos o defectos, etc., paradefinir las cantidades a pedir endefinir las cantidades a pedir encada per cada per ííodo que ha de revisarseodo que ha de revisarse

constantemente y en formaconstantemente y en formaccííclica.clica.

Definir la forma de reponer elDefinir la forma de reponer elinventario, con el cinventario, con el cáálculo de loslculo de lospar par áámetros requeridos en cadametros requeridos en cadacaso: demanda (proncaso: demanda (pronóósticos),sticos),

ROP, lead time, mROP, lead time, mááximos,ximos,tiempo, mtiempo, míínimos, T y Q, etc.nimos, T y Q, etc.

Tipo QTipo Q

Q cantidad fijaQ cantidad fijaTiempo variableTiempo variable

Tipo P o TTipo P o T

Q cantidad variableQ cantidad variableTiempo fijoTiempo fijo

Tipo R MTipo R M

Entre unos inventarios mEntre unos inventarios mááximo yximo ymmíínimonimo

Se pide una cantidad Q (diferenciaSe pide una cantidad Q (diferenciaentre Q mentre Q mááximo y el punto actualximo y el punto actual

del inventario) cuando eldel inventario) cuando elinventario alcanza el ROP (tiempoinventario alcanza el ROP (tiempode espera por la demanda diaria).de espera por la demanda diaria).

Tipo T R MTipo T R M

Similar al anterior R M, solo queSimilar al anterior R M, solo quecada cierto tiempo T se revisa y sicada cierto tiempo T se revisa y sise requiere se pide (aparte de lase requiere se pide (aparte de la

revisirevisióón del ROP).n del ROP).Entre unos inventarios mEntre unos inventarios mááximo yximo y

mmíínimo con control de pedidonimo con control de pedidoautomautomáático cunado llega al ROP.tico cunado llega al ROP.

Estimar la cantidadEstimar la cantidad óóptima aptima apedir EOQ a partir depedir EOQ a partir de

par par áámetros de costos demetros de costos depedio y manejo delpedio y manejo del

inventario.inventario.

VVáálido paralido para PushPush yy Pul l Pul l

Estimar la cantidad a pedir paraEstimar la cantidad a pedir paramaximizar la rentabilidad a partir demaximizar la rentabilidad a partir de

los criterios de salvamento.los criterios de salvamento.

VVáálido solo paralido solo para Pul l Pul l

En el casoEn el caso Pul l Pul l , se adopta el Q, se adopta el Qóóptimo de costos o el Q de mptimo de costos o el Q de m ááximaxima

rentabilidad por salvamento, enrentabilidad por salvamento, enfuncifuncióón del objetivo que se desee.n del objetivo que se desee.


SSíí rotarota

Verificar movimientoVerificar movimiento

de todos losde todos los íítems en lostems en los

úúltimos 18 mesesltimos 18 meses

No se mueveNo se mueve

ClasificaciClasificacióón total en A B C, mediante lan total en A B C, mediante laestimaciestimacióón de X, la asignacin de X, la asignacióón den de

polpolííticas sobre A (10675, 20&80 u otra) yticas sobre A (10675, 20&80 u otra) yel cel cáálculo de Ylculo de Y

Retiro del portafolioRetiro del portafolioo reclasificacio reclasificacióónn

Catalogar todas los elementosCatalogar todas los elementosdel inventario endel inventario en Push Push o eno en Pul l Pul l

Push Push Pul l Pul l

Productos o referencias aProductos o referencias aeliminar o que quedan eneliminar o que quedan en

transicitransicióón y/o en observacin y/o en observacióónn

SelecciSeleccióón y entrenamiento del Grupo Primario de Inventarios, conformadon y entrenamiento del Grupo Primario de Inventarios, conformado enenforma multidisciplinaria con representantes de todos los departaforma multidisciplinaria con representantes de todos los departa mentosmentos

involucrados de la Empresainvolucrados de la Empresa

Definir par Definir par áámetros de:metros de:

Disponibilidad, error delDisponibilidad, error delpronpronóóstico per stico per ííodo anterior,odo anterior,

demanda o prondemanda o pronóóstico siguientestico siguienteper per ííodo, capacidad deodo, capacidad deproducciproduccióón o de losn o de los

proveedores, requerimientosproveedores, requerimientosnetos y ajustados, asignarnetos y ajustados, asignar

excesos o defectos, etc., paraexcesos o defectos, etc., paradefinir las cantidades a pedir endefinir las cantidades a pedir encada per cada per ííodo que ha de revisarseodo que ha de revisarse

constantemente y en formaconstantemente y en formaccííclica.clica.

Definir la forma de reponer elDefinir la forma de reponer elinventario, con el cinventario, con el cáálculo de loslculo de lospar par áámetros requeridos en cadametros requeridos en cadacaso: demanda (proncaso: demanda (pronóósticos),sticos),

ROP, lead time, mROP, lead time, mááximos,ximos,tiempo, mtiempo, míínimos, T y Q, etc.nimos, T y Q, etc.

Tipo QTipo Q




Tipo R MTipo R M








Tipo QTipo Q




Tipo R MTipo R M








Estimar la cantidadEstimar la cantidad óóptima aptima apedir EOQ a partir depedir EOQ a partir de

par par áámetros de costos demetros de costos depedio y manejo delpedio y manejo del

inventario.inventario.

VVáálido paralido para PushPush yy Pul l Pul l

Estimar la cantidad a pedir paraEstimar la cantidad a pedir paramaximizar la rentabilidad a partir demaximizar la rentabilidad a partir de

los criterios de salvamento.los criterios de salvamento.

VVáálido solo paralido solo para Pul l Pul l

En el casoEn el caso Pul l Pul l , se adopta el Q, se adopta el Qóóptimo de costos o el Q de mptimo de costos o el Q de m ááximaxima

rentabilidad por salvamento, enrentabilidad por salvamento, enfuncifuncióón del objetivo que se desee.n del objetivo que se desee.




8.2.2.1 Push.

En el caso particular de los artículos tipo push, en ocasiones los lotes de pedidos a los proveedores sonmayores que el requerimiento, o la capacidad de fabricación de piezas excede la cantidad solicitada (como elcaso contrario que la necesidad está por encima de la capacidad de fabricación) o el poder adquisitivo essuperior a la necesidad; en cualquiera de los eventos anteriores se debe hacer una reasignación de lascantidades a solicitar por referencia162, la cual se logra al seguir los siguientes pasos:

Estimar la demanda para el siguiente período, mediante la técnica de series temporales.Cuantificar el inventario disponible de la referencia para el período actual.Calcular el error entre el pronóstico del mes actual y su demanda real.Asignar el nivel de disponibilidad deseado en las diferentes referencias a estimar el inventariorequerido a final del siguiente período.Determinar los requisitos netos por referencia que se obtienen de adicionar el pronóstico del

período siguiente al error de pronóstico del mes anterior.Establecer los requerimientos netos como la diferencia entre los las cantidades disponibles y losrequisitos totales.Distribuir los excesos (o defectos) de los requerimientos netos entre el pronóstico de demanda delsiguiente período.Asignar las cantidades a solicitar por cada referencia para el siguiente período a partir de los

excesos.Definir la demanda o requisito específico y establecer el inventario deseado al final del períodocalculado163

La disponibilidad se refiere a la cantidad que se desea tener, consiste en asignar una probabilidad dedisponibilidad a partir de la distribución normal, es el caso hipotético de que si se presentan 100 solicitudes deun mismo repuesto en un determinado instante, cuántos se desea tener de ellos para responder a esas 100demandas, por ejemplo si se desea tener una disponibilidad del 90% le corresponde una Z probabilística de1.2816, se calcula con la distribución normal que se encuentra en el CD bajo la denominación deSoftwares\Distribución Normal Z y Probabilidad.xls.

Ejercicio 34 - Ejemplo de asignación de excesos para artículos push.

Se tienen cuatro referencias equivalentes, para las cuales se tienen las necesidades de demanda del próximo

período, los inventarios del período anterior (actual), se cuenta con la disponibilidad definida mediante política empresarial y estimada de la curva de distribución normal, se calcula el error del mes anterior y se posee una capacidad del proveedor de 1329 unidades para todas las referencias.

Referenciasequivalentes en

la óptcia deasignación de

excedentes

Nivel deInventariosdisponible,estimado al

final delperíodoactual

Pronóstico dela Demanda

para el próximoperíodo.

Error delPronóstico =Demanda real

período anteriormenos pronósticoperíodo anterior

Nivel deDisponibilidaddel Inventario,se calcula de la

distribuciónnormal.

Z correspondientea la probabilidad

anterior de lacurva de

distribuciónnormal.

Total Requerido =demanda próximo

período más error delpronóstico (Z por error

del pronóstico) delperíodo anterior (actual

en este caso).

Requerimiento Neto =total requerido menosinventario disponibledel período anterior

(actual en esteejemplo).

Prorrateo del Excedente =Capacidad total del proveedor odel pedido posible (1329 en esteejemplo), menos Requerimientototal neto por porcentaje de la

demanda del Pronóstico

Asignación =requerimiento

neto más elexcedenteasignado.

A B C D E F H I A

J-629 989 216 878 85% 1.0364 1126 137 280 416

F-298 365 207 132 92% 1.4051 393 28 269 297

H-876 549 206 278 95% 1.6449 663 114 267 381

F-299 392 167 198 89% 1.2265 410 18 217 234

Suma 2295 796 2592 297 1032 1329Capacidad total del

proveedor o delpedido posible

162 Debe ser la misma referencia o en el evento de que se trate de referencias diferentes debe ser calculada bajo la metodología decantidades equivalentes, es decir bajo un mismo patrón de medida en términos de dinero, de horas de fabricación u otra escala..163 Se recomienda para referencias tipo A la cantidad 1.25 veces el consumo promedio (establecido mediante el cálculo de la venta odemanda del último período más el pronóstico (hallado por series temporales) del siguiente período, entre dos (2)), para los B se sugiere0.75 veces la demanda promedio y para los ítems tipo C 0.35 veces.




Para el caso particular de las referencias push del A B C, se tienen las siguientes cantidades ideales a pedir, junto con su cantidad de pedidos por año y su frecuencia:

Ilustración 107 - Cantidades óptimas a pedir en push.

Nuevo A para 10 &

75 vale 3.85%

I S D C Q N T1 2 28 29

1 H-701 40.89% A 0.00040% $ 768.00 4158 $ 99,997.00 3996 1.04 12 51982 C-504 58.67% A 0.00046% $ 768.00 2058 $ 87,909.00 2811 0.73 16 2572

3 I-209 68.62% A 0.00088% $ 768.00 2216 $ 45,678.00 2917 0.76 16 27694 J-629 75% A 0.00130% $ 768.00 2095 $ 30,868.00 2836 0.74 16 26195 D-321 79.40% B 0.00188% $ 768.00 2110 $ 21,274.00 2847 0.74 16 15836 F-298 82.64% B 0.00187% $ 768.00 1543 $ 21,378.00 2434 0.63 19 11577 F-320 85.12% B 0.00300% $ 768.00 1893 $ 13,340.00 2696 0.70 17 14208 H-876 87.09% B 0.00300% $ 768.00 1497 $ 13,337.00 2397 0.62 19 11239 D-343 88.68% B 0.00385% $ 768.00 1556 $ 10,398.00 2444 0.64 19 116710 F-299 89.99% B 0.00312% $ 768.00 1043 $ 12,820.00 2001 0.52 23 78211 A-219 91.10% B 0.00440% $ 768.00 1237 $ 9,089.00 2179 0.57 21 92712 A-789 92.04% B 0.00500% $ 768.00 1197 $ 8,000.00 2144 0.56 21 89813 G-564 92.85% B 0.00597% $ 768.00 1232 $ 6,704.00 2175 0.57 21 92414 L-342 93.56% B 0.00048% $ 768.00 86 $ 83,432.00 576 0.15 80 6515 L099 94.18% C 0.00059% $ 768.00 93 $ 67,898.00 598 0.16 77 3316 J-702 94.73% C 0.00130% $ 768.00 182 $ 30,868.00 835 0.22 55 6417 D-390 95.22% C 0.01746% $ 768.00 2183 $ 2,291.00 2895 0.75 16 76418 Z-090 95.67%

C 0.03053% $ 768.00 3427 $ 1,310.00 3628 0.94 13 120019 Y-098 96.06% C 0.03231% $ 768.00 3273 $ 1,238.00 3545 0.92 13 114620 U-897 96.43% C 0.03518% $ 768.00 3233 $ 1,137.00 3524 0.92 13 113221 N-490 96.75% C 0.03846% $ 768.00 3221 $ 1,040.00 3517 0.92 13 112722 N-672 97.06% C 0.04090% $ 768.00 3134 $ 978.00 3469 0.90 13 109723 W-002 97.33% C 0.03690% $ 768.00 2597 $ 1,084.00 3158 0.82 15 90924 L-090 97.59% C 0.00457% $ 768.00 297 $ 8,749.00 1067 0.28 43 10425 M-108 97.82% C 0.06279% $ 768.00 3767 $ 637.00 3803 0.99 12 131826 R-987 98.04% C 0.07130% $ 768.00 3967 $ 561.00 3903 1.02 12 138827 R-783 98.25% C 0.07246% $ 768.00 3749 $ 552.00 3794 0.99 12 131228 S-785 98.44% C 0.10471% $ 768.00 5050 $ 382.00 4404 1.15 10 176829 G-239 98.61% C 0.00157% $ 768.00 71 $ 25,424.00 522 0.14 88 2530 J-321 98.78% C 0.00086% $ 768.00 36 $ 46,375.00 374 0.10 123 1331 T-190 98.94% C 0.12085% $ 768.00 4788 $ 331.00 4288 1.12 11 167632 M-063 99.08% C 0.00876% $ 768.00 327 $ 4,564.00 1120 0.29 41 11433 L-786 99.22% C 0.00736% $ 768.00 258 $ 5,435.00 996 0.26 46 9034 Z-232 99.35% C 0.17316% $ 768.00 5736 $ 231.00 4693 1.22 10 200835 Y-789 99.47% C 0.22857% $ 768.00 7157 $ 175.00 5242 1.37 9 250536 D-395 99.59% C 0.01166% $ 768.00 345 $ 3,432.00 1152 0.30 40 12137 K-982 99.70% C 0.17241% $ 768.00 4846 $ 232.00 4314 1.12 11 169638 K-920 99.81% C 0.40816% $ 768.00 10891 $ 98.00 6467 1.68 7 381239 W-098 99.91% C 5.00000% $ 768.00 126832 $ 8.00 22069 5.75 2 4439140 O-786 100.00% C 40.00000% $ 768.00 965805 $ 1.00 60899 15.86 1 338032

Inventariorecomendaopor política

de laempresa

A=1.25 veces,B=0.75 vecesy C=0.35 la D

promedio.

Númerode

pedidosóptimos a

realizarpor año

Frecuenciaentre

pedidosóptimos a

realizar poraño, enmeses

Lote Económico Q = '2DS / IC

Costo deManejo y

Almacena-miento porunidad enporcentajedel costo

CostoUnitario

dereponer

porpedido

Cantidad apedir

(pedidoóptimo porcosto) enunidades

de lareferencia

Demandapromedio

año a partirde la última

demanda y elpronóstico

próximoperíodo

Costo

Nuevo Ypara A de

3.85% con Y =X*(1+A)/(A+X)

Tipo AB C

Ítem

Ref er encia

La estimación de la cantidad de pedido óptima en las referencias push, se realiza mediante la aplicación de lasiguiente fórmula que optimiza los costos de almacenamiento y manejo del inventario.






Ilustración 108 - Parámetros relevantes en reposición pull.

ROPROP

LeadLeadTimeTime

LeadLeadTimeTime

Nivel deInventario

Inventariopromedio

Tiempo

Nivel mNivel mááximo de reposiciximo de reposicióónn MM

PerPerííodo Podo Po T fijoo T fijo


qq


qq qq

M = Inventario Máximo

q = nivel del inventario actual

d = demanda diaria

Q = pedido óptimo

ROP = nivel de reposiciónpuntos donde se pide Q variable o fija.

El sistema Q con reabastecimiento instantáneo, funciona en forma normal bajo la premisa de reposicióninmediata con lead time cero.

Ilustración 109 - Sistema Q en push con lead time cero.

M = Inventario Máximoq = nivel del inventario actuald = demanda diaria

Q = pedido óptimoROP = nivel de reposiciónpuntos donde se pide Qfija.

Nivel deNivel deUnidades enUnidades en

InventarioInventario

Nivel mNivel mááximo Mximo M

ROPROP – – nivelnivelmmí í nimo denimo dereposicireposicióón =n =tiempo de esperatiempo de esperapor demandapor demandapromedio diariapromedio diaria

ROPROP

DemandasDemandas

Momentosen que llegael pedido Qconstante

TiempoTiempo

Tiempo entrepedidos, es

variable

Sistema Q con reabastecimiento instantSistema Q con reabastecimiento instantááneoneo

Inventario disponibleInventario disponiblees Q + ROPes Q + ROP




En el sistema Q con reabastecimiento instantáneo el Q* óptimo se realiza a partir de la fórmula definida en laEcuación 62 - Cantidad óptima a pedir, con el mínimo costo para reponer inventarios.

Ilustración 110 - Sistema Q en pull con lead time positivo.

d = demanda diaria

Q = pedido óptimo

ROP = nivel de reposición

p = capacidad de produccióno entrega del proveedor

momentos en que se

lanza el pedido



Nivel mNivel mááximoximo

ROPROP

– –

nivelnivel

mmí í nimo denimo dereposicireposicióón =n =tiempo de esperatiempo de esperapor demandapor demandapromedio diariapromedio diaria

ROPROP

DemandasDemandas

Momentos en quese lanza un pedido

Q constante

Momentosen que llegael pedido Qconstante

TiempoTiempo


variable

Sistema Q con reabastecimiento no instantSistema Q con reabastecimiento no instantááneoneo

LT LT -- Lead Time Lead Time ootiempo de esperatiempo de esperaLT LT LT LT

Cuando existe un lead time positivo o sea que la reposición no es inmediata, se estima el pedido óptimo igualque el anterior pero multiplicándolo por un factor de corrección.

Ecuación 63 - Pedido óptimo con reposición no inmediata.

.

,**

**2*cos

referenciaorepuestodel diariademandalaesd y proveedor o fabricantedel diariaentregadeo produccióndecapacidad laes p

donded p

p

C I

S DQtomínimoconóptimo Pedido

−==

Fuente Bibliográfica Ecuación: Ballou, 2004, 347

Ilustración 111 - Sistema T o P en pull.

M = Inventario Máximo

q = nivel del inventario actual

d = demanda diaria

Q = pedido óptimo


puntos donde se pide Qvariable.

Nivel deNivel de

Unidades enUnidades en



ROPROP – – nivelnivel

mmí í nimo denimo de

reposicireposicióón =n =

tiempo de esperatiempo de espera

por demandapor demanda

promedio diariapromedio diaria

ROPROP

Momentosen que llegael pedido Q

fijo ovariable

igual a M - q

TiempoTiempo

Lead

Time oTiempo

de

espera

Sistema T o PSistema T o P

TiempoTiempo

constante enconstante en

que se revisaque se revisa

el inventarioel inventario

y se hace uny se hace un

pedido Qpedido Q

variable o fijovariable o fijo

TiempoTiempo





pedido Qpedido Q


TiempoTiempo





pedido Qpedido Q


TiempoTiempo





pedido Qpedido Q


qq

qq

qq

qq

MM




Los sistemas Q y T-P conllevan riesgo y no son muy seguros, en el Q se tiene la posibilidad de que lademanda no repita en los volúmenes establecidos y puede generar remanente y el T-P tiene la incertidumbrede que el inventario se rompa o alcance su valor cero, antes de que se cumpla el período de revisión constante;

por eso son más seguros y confiables los sistemas R-M y T-R-M.

Ilustración 112 - Sistema R-M (Mínimo-Máximo) en pull.




ROPROP – – nivelnivelmmíínimo denimo dereposicireposicióón =n =tiempo de esperatiempo de esperapor demandapor demandapromedio diariapromedio diaria

ROPROP

DemandasDemandas

Momentos enque llega el

pedido Qvariable que es

igual a M - q

TiempoTiempo


variable

Sistema R MSistema R M

q = nivel de inventariodisponible en el instante enque la demanda pasa o toca

el ROP.

d = demanda diaria

Q = pedido óptimo


p = capacidad de produccióno entrega del proveedor

momentos en que se

lanza el pedido

LeadLead

Time Time

LeadLead

Time Time

Ecuación 64 - Estimación del nivel máximo M de inventarios en R M de pull.

).(

.

.

.

.cosmin*

**2

**

,

*

*

esperadeoentregadeTiempoTime Lead LT

demandadeestándar desviaciónS

eventoslosde peor el enesperado Déficit DE

dadaad probabilid una paranormal óndistribuciladeobtiene se Z La

tosimizar al óptimo PedidoC I

S DQ

DE S z LT d ROP

con DE Q ROP inventariodemáximo Nivel M

d

d

==

==

==

++=−+==

Fuente Bibliográfica Ecuación: Ballou, 2004, 367 Ejercicio 35 - Cálculo de M, nivel máximo de inventarios en pull.

La referencia pull J-980, tiene una demanda promedio diaria de D=365 unidades por año, con una desviaciónestándar de Sd = 9 artículos, el proveedor vende al almacén de repuestos a razón de $ 34 unidades monetariascada unidad, el valor de realizar un pedido por parte del almacén es de $ 8.56 unidades monetarias, los costosde manejo anual de la referencia es el 23% y el lead time del proveedor es de LT = 8 días calendario; se deseaque la probabilidad de tener siempre artículos disponibles en inventarios sea como mínimo del 90%; lademanda promedio diaria es de 1 artículo y el máximo déficit esperado DE se estima en 2 unidades.




unidades DE Q ROP M

unidadesC I

S DQ

inventariodemínimonivel comounidades ROP

cual locondeesdel ad probabilid una paranormal óndistribucilade Z La

79.391026.2853.21

26.2834*23.0

56.8*365*2

*

**2

.,53.2129*2816.18*1

,2816.190

*

*

=−+=−+=

===

=++=

De esta forma se puede estimar en cualquier instante el pedido a lanzar, mediante la expresión M - q, dondeM se calcula con las ecuaciones definidas y q se mide en la realidad el día del pedido. El sistema T-M,minimiza la posibilidad de que se rompa el inventario o se agote la referencia, esto solo sucede en el eventoen el que la demanda supere el lead time. Con el fin de asegurar más la garantía de existencia permanente, sehacen controles de revisión periódicos a tiempos constantes, lo que da lugar al sistema TRM.

Ilustración 113 - Sistema T-R-M en pull.




ROPROP – – nivelnivelmmíínimo denimo dereposicireposicióón =n =tiempo detiempo deespera porespera pordemandademandapromediopromediodiariadiaria

ROPROP

DemandasDemandas

Momentos enque llega elpedido Q

variable que esigual a M - q

TiempoTiempo


variable

Sistema T R MSistema T R Mq = nivel de inventariodisponible en el instanteen que la demanda pasao toca el ROP.

d = demanda diaria

Q = pedido óptimo


p = capacidad de

producción o entrega delproveedor

momentos en que se

lanza el pedido

LeadLead

Time Time

LeadLead

Time Time

Tiempo constante de revisiTiempo constante de revisióónn Tiempo constante de revisiTiempo constante de revisióónnTiempo constante de revisiTiempo constante de revisióónn

Si en alguna de las revisiones temporales y periSi en alguna de las revisiones temporales y perióódicas, se encuentra conveniente emitir undicas, se encuentra conveniente emitir un

pedido Mpedido M – – q, se lanza aq, se lanza aúún sin que se haya roto el inventario (es decir sin haber alcanzan sin que se haya roto el inventario (es decir sin haber alcanzado eldo elmmí í nimo ROP (punto de renimo ROP (punto de re--orden), por ejemplo en el puntoorden), por ejemplo en el punto

De los conceptos emitidos sobre las referencias tipo pull , se deduce que:

Ilustración 114 - Combinaciones posibles Q de demanda y Q de reposición.

Comportamiento de laDemanda

Cantidad a pedir parareposición

Variable Fija

Variable Variable

Fija Fija

VariableFija

Comportamiento de laDemanda

Cantidad a pedir parareposición

Variable FijaVariable Fija

Variable VariableVariable Variable

Fija FijaFija Fija

VariableFija VariableFija

Al utilizar los diferentes sistemas de los artículos pull , se puede recomendar, para repuestos tipo:

A, la utilización de los sistemas T R M o TMB, el uso de sistemas tipo T MC, el manejo de los sistemas T o P, o en su reemplazo el Q, según el caso particular.

El proceso pull tiene en cuenta varios parámetros para definir la cantidad Q a pedir y los tiempos de pedido,entre ellos sobresalen: el costo de salvamento de los excedentes (dado que en pull solo se pide cuando existeuna demanda y dado que los artículos son muy específicos y no son genéricos inutilizables en otros equipos,






1 GHJ-980 24 8 65.00% 0.39 98 123 199 23302 GFJ-980 1 11 55.00% 0.13 246 13 205 34803 LKJ-567 27 20 97.00% 1.88 75 105 164 21434 MVC-342 2 18 85.00% 1.04 1421 148 1258 98805 CVD-904 5 7 58.00% 0.20 205 53 214 32326 AKJ-093 35 10 64.00% 0.36 72 132 189 20227 JUS-435 16 8 63.00% 0.33 163 135 262 29838 REM-982 19 8 64.00% 0.36 51 51 91 16379 WOC-327 35 4 84.00% 0.99 151 276 395 312310 LKM-786 40 17 97.00% 1.88 243 507 697 438311 NAO-983 15 2 69.00% 0.50 10 8 16 72112 HJS-381 6 19 84.00% 0.99 1072 335 1173 857513 GVS-789 28 2 77.00% 0.74 9 13 20 67914 WRQ-392 3 25 84.00% 0.99 1588 248 1489 1055815 ESR-783 44 0 71.00% 0.55 55 127 170 178516 DFE-132 21 3 97.00% 1.88 372 407 697 533017 WOP-439 41 1 55.00% 0.13 28 61 83 123118 HSO-782 0 21 63.00% 0.33 11 0 9 72819 ZSQ-327 24 5 99.00% 2.33 19 24 38 102120 XQR-324 18 1 62.00% 0.31 4 4 7 450

Demanda diaria X

Lead Time

(Demanda diaria + 15) X

Lead Time M = ROP + Q* - DE

ROP - Inventariomínimo a mantener

con stock deseguridad adicional 15

días de demanda

Desviación

Estándar de

la demanda -

S d

Disponibi l idad

des eada mínim a

ROP -Inventariomínimo amantener

Lead Time más

alto de los

diferentes

proveedores, en

días calendario

Z de la

distr ibución

normal para

probabi l idad

anterior

Ítem # ReferenciaInventariomáximo amantener

Défi ci t

máxim o

esperado y

permit ido

I S D C Q*

1 GHJ-980 3,415,070.00$ 33,428.00$ 0.00120% $ 768.00 1226 $ 33,428.00 2170

2 GFJ-980 1,722,720.00$ 6,724.00$ 0.00595% $ 768.00 3074 $ 6,724.00 3436

3 LKJ-567 1,543,950.00$ 19,783.00$ 0.00202% $ 768.00 937 $ 19,783.00 1896

4 MVC-342 1,125,109.25$ 760.00$ 0.05263% $ 768.00 17765 $ 760.00 8259

5 CVD-904 928,110.00$ 4,345.00$ 0.00921% $ 768.00 2563 $ 4,345.00 3137

6 AKJ-093 809,030.00$ 10,727.00$ 0.00373% $ 768.00 905 $ 10,727.00 1864

7 JUS-435 664,099.70$ 3,922.00$ 0.01020% $ 768.00 2032 $ 3,922.00 2793

8 REM-982 531,618.75$ 9,960.00$ 0.00402% $ 768.00 641 $ 9,960.00 1568

9 WOC-327 510,030.00$ 3,232.00$ 0.01238% $ 768.00 1894 $ 3,232.00 2697

10 LKM-786 3,234,444.00$ 12,756.00$ 0.00314% $ 768.00 3043 $ 12,756.00 3418

11 NAO-983 361,622.40$ 33,243.00$ 0.00120% $ 768.00 131 $ 33,243.00 708

12 HJS-381 360,720.00$ 323.00$ 0.12384% $ 768.00 13401 $ 323.00 7174

13 GVS-789 210,898.85$ 22,370.00$ 0.00179% $ 768.00 113 $ 22,370.00 659

14 WRQ-392 203,470.00$ 123.00$ 0.32520% $ 768.00 19851 $ 123.00 8731

15 ESR-783 82,545.20$ 1,435.00$ 0.02787% $ 768.00 690 $ 1,435.00 1628

16 DFE-132 82,479.00$ 213.00$ 0.18779% $ 768.00 4647 $ 213.00 4224

17 WOP-439 68,650.20$ 2,325.00$ 0.01720% $ 768.00 354 $ 2,325.00 1166

18 HSO-782 51,618.00$ 4,534.00$ 0.00882% $ 768.00 137 $ 4,534.00 724

19 ZSQ-327 42,080.40$ 2,134.00$ 0.01874% $ 768.00 237 $ 2,134.00 953

20 XQR-324 35,067.00$ 8,155.00$ 0.00490% $ 768.00 52 $ 8,155.00 445

Costo de Manejo yAlmacenamiento porunidad en porcentaje

del costo

CostoUnitario dereponer por

pedido

Demanda promedioaño a partir de la

última demanda y elpronóstico próximo

período

Costo

Cantidad a pedir(pedido óptimo por

costo) en unidadesde la referencia

DemandaPromedio Mesen unidadesmonetarias

Ítem # ReferenciaCosto total de

adquisición delproveedor

C I

S DQ

*

**2*=

Se puede usar la ilustración anterior como plantilla para aplicaciones tipo pull , se encuentra en el CD adjunto bajo el nombre de Ilustraciones\Capítulo 6\Cantidades óptimas a pedir en pull.xls. Si se desea complementarconceptos sobre el tema de manejo y operación de inventarios puede revisar algunas lecturas que seencuentran en el CD adjunto bajo el nombre de Softwares\Lecturas Inventarios.pps.

En todos los casos enunciados sobre definición y cálculo de la demanda o estimado, debe hacerse con lametodología de pronósticos ( forecast ) bajo la metodología de series temporales.

Los conceptos emitidos en el manejo y gestión de inventarios son básicos solo pretenden ilustrar de una forma básica al lector, se pude recurrir a la bibliografía recomendada para ampliar temas y fundamentos (Ballou,Díaz, Árbones, entre otros), como a la amplia literatura universal que existe sobre este tópico.






Esto implica profundos análisis del sistema y de cada uno de los componentes de la estructura demantenimiento, de la metodología de producción y de la arquitectura de operación que se manejan en laempresa, de aquí y de la diferenciación (o ventaja competitiva) que se quiere mantener ante el cliente y lasociedad, se derivan entonces los trabajos y elementos susceptibles de delegar a proveedores enmantenimiento.

Ilustración 116 - Causas de falta de acertividad en la subcontratación de mantenimiento y operación por parte de los

directivos.

Causas de falta de acertividad en la

subc ont ratación de mantenimiento y operación por

parte de los directivo s

P r i o r i d a d e s co n t r a d i c t o r i a s

• Falta de coordinación entre las diferentes funciones mantenimiento con prioridadesque no son coherentes entre si.

• No existen auditorias objetivas para exigir responsabilidades encuanto a lasdecisiones de mantenimiento.

• Las empresas suelen fabricar internamente el máximo de componentes demantenimiento y sus actividades para mantener el empleo.

M i e d o a su b co n t r a t a r

• Miedo a perder la capacidad de diferenciar sus productos, no a incrementarla.• Las empresas carecen de base suficiente entre los componentes claves y los

indiferenciados.• Sentimentalismo por parte de los directivos al evaluar las decisiones de

subcontratación del mantenimiento

Cost o d e o p o r t u n i d a d

• Dirección extremadamenteocupada en actividades de

mantenimiento que nopermiten generar ideasestratégicas ni cambios dehábitos en producción.

• Sistemas de informaciónenfocados a áreas que noproporcionan informaciónexacta a la dirección

P ro ve e d o r e s

El comportamiento de rivalidad

y amenaza del mercadocon los proveedores demantenimiento, y de partede los proveedores con lasempresas de oportunismoy defensa reflejado en elmanejo de precios

Factores que conllevan a

inadecuadas decisiones

de subcontratación?

Ilustración 117 - Conceptos de arquitectura estratégica en servicios de mantenimiento.

Conocimiento Arqui tectónico del pr oveedor de mantenimiento Es la capacidad de captar las exigencias y necesidades del cliente en mantenimiento, y de forma muy detallada y

especializada, reproducirlas o traducirlas al lenguaje de las especificaciones en cuanto a prestaciones delsubsistema.

Cuándo un Subsistema es Estratégico? Cuando ti ene las siguientes características:

1. Atributos destacados del servicio de mantenimiento de acuerdo a la percepción del cliente

2. Capacidad de producción y diseños altamente especializados

3. Liderazgo tecnológico en bienes y servicios de mantenimiento.

4. Comparación de las capacidades del proveedor en cuanto a diseño y producción con respecto a la empresa

5. Análisis de nivelación con los mejores proveedores

La selección de los equipos claves y de sus componentes estratégicos se realiza con un grupo de análisisamplio, con suficiente representación tanto horizontal como vertical de la empresa, una vez se constituyen los

mapas estratégicos de unidades y elementos diferenciados o no, se procede a establecer los procesos dedecisión para la subcontratación de servicios de mantenimiento, mediante un proceso adecuado de selección,entrenamiento, evaluación y monitoreo de proveedores. El concepto fundamental para tercerizar es el gradode indiferenciación, éste a su vez se basa en el nivel tecnológico del bien o servicio de mantenimiento asubcontratar; para ello es necesario definir y entender los mapas estratégicos tecnológicos del área en

particular de la empresa, su nivel, su atractivo y su influencia en el producto final. Es recomendablesubcontratar cuando el proveedor es bien calificado y su tecnología es madura, básica y masiva, esto generaindependencia y calidad; también es recomendable la delegación cuando se han perdido al interior demantenimiento ventajas competitivas, o calidad o el precio se ha incrementado rotundamente, de ahí laventaja de trabajar LCC en tiempo real.




Ilustración 118 - Proceso decisional integral de tercerización bajo enfoque técnico internacional.

Construcción de la ArquitecturaConstrucción de la Arquitectura de un serviciode un servicioo producto de mantenimiento susceptible deo producto de mantenimiento susceptible de

tercerización.tercerización.

Decisión sobre hacerlo adentro o afueraDecisión sobre hacerlo adentro o afuerade la Empresade la Empresa

Cómo vamos a diferenciarlo a los ojos delCómo vamos a diferenciarlo a los ojos delcliente producción?cliente producción?

Somos mejores o peores que losSomos mejores o peores que losproveedores?proveedores?

Tenemos los recursos para convertirnos oTenemos los recursos para convertirnos oseguir siendo los números uno?seguir siendo los números uno?

Subsistemas no estratégicos.Subsistemas no estratégicos.

••SubcontratarSubcontratar

••Asociarse técnica yAsociarse técnica ycomercialmente con elcomercialmente con el

proveedor.proveedor.

••Desarrollar los mecanismosDesarrollar los mecanismos

adecuados para preservar eladecuados para preservar elconocimiento arquitectónicoconocimiento arquitectónico

necesario para determinar lasnecesario para determinar lasespecificaciones técnicas delespecificaciones técnicas del

servicio o bien de mantenimientoservicio o bien de mantenimiento

Subsistemas estratégicos.Subsistemas estratégicos.

SomosSomos--tenemos que sertenemos que serespecialmente en el diseño,especialmente en el diseño,

procesos, realización yprocesos, realización ygeneración de estos subsistemasgeneración de estos subsistemas

..

Constituir familias deConstituir familias decomponentes.componentes.

Dividir todos los subsistemas enDividir todos los s ubsistemas encomponentes y agruparlos encomponentes y agruparlos enfamilias, en función de lafamilias, en función de la

tecnología de proceso que tengantecnología de proceso que tenganen comúnen común

¿Está justificada¿Está justificadala inversión?la inversión?

¿Tenemos el tiempo¿Tenemos el tiempoy los recursos?y los recursos?

¿Es ésta una¿Es ésta unafamiliafamilia

estratégica?estratégica?

¿Para cada familia¿Para cada familiatenemos latenemos lamaquinaria,maquinaria,la tecnologíala tecnologíalos recursoslos recursos

físicos requeridos?físicos requeridos?

¿Son competitivos¿Son competitivosnuestros costos,nuestros costos,calidad y tiempo?calidad y tiempo?

Indiferenciados (Indiferenciados (commoditycommodity).).

••No queremos estar en esteNo queremos estar en estenegocio a largo plazo.negocio a largo plazo.

••No se harán más inversiones enNo se harán más inversiones enél.él.

••El Personal se irá trasladandoEl Personal se irá t rasladandopaulatinamente a otros productospaulatinamente a otros productos

clave diferenciados.clave diferenciados.

••Se tomarán sus utilidades paraSe tomarán sus utilidades parareinvertir en otros serviciosreinvertir en otros servicios

diferenciados.diferenciados.

No tiene remedioNo tiene remedio

SubcontratarSubcontratar

ClaveClave

Centrarse en ello ,Centrarse en ello ,invertir para seguirinvertir para seguirsiendo números uno.siendo números uno.

RojoRojo

SubcontratarSubcontratarurgentemente.urgentemente.

VerdeVerde

Ir aprovechando todoIr aprovechando todopoco a poco ypoco a poco y

mantener desarrollomantener desarrollososteniblesostenible

AmarilloAmarillo

Malos resultados por malaMalos resultados por malagestión.gestión.

Definir rápidamenteDefinir rápidamenteestrategias para volverlosestrategias para volverlosrojos o verdes en plazos norojos o verdes en plazos nosuperiores a 12 ó 18 mesessuperiores a 12 ó 18 meses

Sí Sí

Sí Sí

Sí Sí

Sí Sí

NoNoEstratégicos.Estratégicos.

Alcanzar el liderazgo, es elAlcanzar el liderazgo, es elmayor objetivo.mayor objetivo.

Para cada familia:Para cada familia:

••Capacidades requeridas enCapacidades requeridas encuanto a procesos , diseño ycuanto a procesos , diseño y

ejecución de servicios deejecución de servicios demantenimiento?mantenimiento?

••Capacidades frente aCapacidades frente aproveedores y competencias?proveedores y competencias?

••Cuánto cuesta alcanzar a losCuánto cuesta alcanzar a los

líderes, se puede y tiempo?líderes, se puede y tiempo?

NoNo

NoNo

NoNo

Adaptado de HarvardAdaptado de HarvardDeusto BusinessDeusto Business

Review Ref. 92610Review Ref. 92610Basado en VenkatesanBasado en VenkatesanInternational methodInternational method

of subcontractingof subcontracting ––CUMMING ENGINESCUMMING ENGINESCOMPANYCOMPANY

En cuento a subcontratación se dejan en este libro los elementos básicos y fundamentales para llevar a caboun proceso de out-sourcing bajo la metodología de valor agregado, elementos estratégicos y elementosindiferenciados. Para un mejor manejo de los conceptos se pueden revisar las lecturas anexas en el CDadjunto, descritas como Softwares\Lecturas Subcontratación.pps.




8.4 Métodos de diagnóstico rápido y confiable en mantenimiento.

Las auditorías, evaluaciones, diagnósticos y mediciones del área de mantenimiento son muy usuales en lasempresas medianas y grandes, su forma de realización no es única ni estandarizada, pueden existir diversasformas, métodos y herramientas a tal fin, todos con sus bondades y limitaciones; se toman dos de las más

usadas y recomendadas, por su gran acierto y facilidad de aplicación:Inglesa Flash AuditAmericana de Método Jerárquico Analítico de componentes principales - Eigen Value - Eigen Vector

8.4.1 Flash Audit

Este modelo de diagnóstico utiliza los doce (12) citerior descritos en la sección Ilustración 6 - Objetivos delmejoramiento del programa Flash Audit y áreas que cubre:

Ilustración 119 - Áreas y tópicos que cubre y diagnostica el Flash Audit.

Tópico

34a) Comunicación y relaciones. 6

b) Métodos de intervención. 9

c) Percepción del nivel de mantenimiento preventivo. 11

d) Medición de la función de mantenimiento por el área de producción. 8

31a) Posición de mantenimiento en la estructura y organigrama de la empresa. 9

b) Ubicación del recurso humano y su mano de obra dentro de la empresa. 7

c) Opinión sobre mantenimiento. 8

d) Importancia que se da a los recursos financieros. 7

26a) Importancia que se da a la or ganización en mantenimiento. 10

b) Manejo, gestión y análisis de datos y registros en mantenimiento. 8

c) Mantenimiento preventivo. 8

22a) Sistema de registro e información histórica de mantenimiento y operación de equipos. 12

b) Análisis y utilización de los datos de información y registros históricos. 10

20a) Registro, análisis y utilización de los costos históricos de mantenimiento. 13

b) Análisis de los costos presentes en mantenimiento. 7

66a) Nivel de preparación de los trabajos de mantenimiento para el área de producción. 12

b) Registro histórico de intervenciones y demandas de trabajos de mantenimiento. 7

c) Análisis del sistema actual de planeación y preparación de tareas de mantenimiento. 10

d) Planeación de los trabajos de mejoras y rediseños de equipos. 7

e) Mantenimiento planeado, su planeación y preparación. 9

f) Planeación y consecución de repuestos y piezas de recambio. 10

g) Manejo de la documentación e información técnica. 11

23a) Programación de las tareas de mantenimiento. 13

b) Cronograma y ejecución de todas las actividades de mantenimiento. 10

56a) Manejo en general de inventarios de repuestos e insumos de mantenimiento. 7

b) Sistema de información, registro, entradas, salidas, pedidos, stocks, etc. de los repuestos en inventario.(10) 10

c) Listado de repuestos. 18

d) Gestión y manejo de repuestos. 12

e) Compras, pedidos, proveedores, reposición de inventarios, etc. de los repuestos. 9

29a) En cuanto a mantenimiento. 21

b) En relación a la seguridad. 8

34a) Indicadores, tasas y rendimientos de la mano de obra física e intelectual. 10

b) Gestión del recurso humano en mantenimiento y su mano de obra y utilización. 9

c) Proporción de mano de obra preventiva, predictiva y correctiva en mantenimiento. 4

d) Aspectos de productividad y motivación del personal de mantenimiento. 11

27a) Documentación técnica. 10

b) Utensilios, equipos y herramientas de mantenimiento. 11

c) Infraestructura. 6

18a) Importancia del entrenamiento y de la capacitación en mantenimiento. 18

5.70%

6.74%

Área

14.51%

5.96%

17.10%

5.18%

4.66%

6.99%

8.81%

7.51%

Número depreguntaspor tópico

Número depreguntaspor área

Porcentajede

preguntasque cubre

8.03%

8.81%

9 - Actividades y roles de los miembros del equipo de mantenimiento.

10 - Manejo de Recursos Humanos en mantenimiento.

11 - Gestión y manejo de recursos físicos y materiales en mantenimiento.

12 - Capacitación y entrenamiento en mantenimiento.

6 - Métodos y preparación de las tareas de mantenimiento.

4 - Grado de disponibilidad de equipos.

7 - Planeación de las actividades de mantenimiento.

8 - Manejo y gestión de inventarios.

0 - Estado de la relación entre las áreas de mantenimiento y producción.

3 - Percepción interna y propia de mantenimiento.

2 - Los niveles superiores como observan a mantenimiento.

5 - Conocimiento de los costos de mantenimiento.

La metodología de realización consiste en aplicar el instrumento de medida Flash Audit a doce (12)funcionarios de la empresa, distribuidos así: cuatro en mantenimiento, cuatro en producción (u operación) y






El siguiente paso consiste en tomar las áreas más críticas para establecer los tópicos con menor calificación(esta se encuentra entre 0 y 3, con o como óptima y tres como la más ineficiente) y dentro de ellos se tomanlas preguntas (con sus temas) menor evaluadas con el priorizar los planes de mejoramiento, en esa dirección.

8.4.2 Método de diagnóstico Jerárquico Analítico de Componentes Principales - Eigen Vector

El modelo presenta la opción de evaluar diferentes aspectos y criterios de la gestión y operación delmantenimiento167, a partir de la calificación de las distintas variables seleccionadas para evaluar por parte delos expertos del área (ingenieros, técnicos, administradores, empleados, analistas, trabajadores, proveedores,etc.168). Las calificaciones siempre se hacen contra un objetivo deseado, y esta es la diferencia que tiene frenteal modelo anterior Flash Audit , pues este el Jerárquico Analítico es cambiante al depender del objetivo o metaque se desea evaluar.

La calificación de las variables presenta dos dimensiones: una que consiste en definir el peso relativo de lavariable en la realización del objetivo seleccionado de mantenimiento y la otra que es la evaluacióncircunstancial de esa variable de mantenimiento en ese instante en la empresa frente a la meta propuesta, alconjugar los dos valores se obtiene mediante un procedimiento matemático, la evaluación de cada criterio

para su peso relativo y su valor actual frente a la meta designada.

8.4.2.1 Desarrollo:

El primer paso consiste en seleccionar los tópicos a evaluar, se sugiere para facilidad del método adoptar dos

(2) variables de cada uno de los ocho (8) factores productivos descritos en la sección 6.1.4.6 Factores productivos modernos (para mantenimiento y producción). El conjunto total de dieciséis169 (16) elementos a jerarquizar y calificar, se puede seleccionar de la base de variables suministradas en el CD adjunto en elarchivo excel ubicado en Ilustraciones\Capítulo 8\Criterios a evaluar en mantenimiento.xls donde se presentauna amplia lista de criterios posibles a medir; o en su defecto los evaluadores adoptan criterios propios.

Luego, como segundo paso se define la importancia que tiene cada criterio frente a cada uno de los demás, ala luz del objetivo descrito, con valores de importancia relativa que van de 1 (baja) a 9 (alta) en númerosenteros170. Para realizar esta calificación relativa se utiliza el siguiente recuadro para asignar los valoresrelativos.

Ilustración 121 - Tabla de calificaciones de importancia relativa entre criterios J A.

Intensdidad del a importancia -Cal ificación

Definición Explicación

1Igual importancia importancia del criteriohorizontal frente al vertical para alcanzarel objetivo propuesto.

Dos actividades contribuyen igualal objetivo.

3Importancia débil del criterio horizontalfrente al vertical para alcanazar la meta.

Un criterio favorece ligeramentesobre el otro para el logro delobjetivo

5Importancia esencial o fuerte del objetivohorizontal sobre el vertical para relaizarel objetivo.

Uncriterio favorece fuertementesobre el otro para el logro delobjetivo.

7El criterio horizontal es mucho másimportante que el vertical para lograr lameta.

Un criterio es claramente másimportante que el otro para ellogro del onjetivo

9La variable horizontal es supremamentemás importante que la variable verticalpara alcanzar el logro del objetivo.

Un criterio es máximo sobre elotro para el logro del objetivo

2,4,6 y 8. Valores intermedios en sus rangos.Se necesita compromiso deambas criterios.

167 Como de cualquier otra área o proceso en las empresas.168 Para que la muestra de evaluadores tenga valide estadística y representatividad, se debe recurrir al menos a treinta y un personas(Teorema del límite central ya descrito anteriormente) expertas de todos los niveles jerárquicos de mantenimiento, que tenganexperiencia y conocimiento de los criterios a evaluar.169 Se puede seleccionar otro número de variables, por ejemplo 14, 12, etc.170 Para esta parte del proceso se puede utilizar el Formato en el CD adjunto descrito como Ilustraciones\Capítulo 8\Instrumento 1 de

Diagnóstico J A.doc




Posteriormente las treinta (30) personas (o las que se puedan disponer) evalúan la importancia relativa detodos los criterios, se toman los promedios de todos las evaluaciones y construye una matriz de n 171 criterios(filas) por n columnas, donde la diagonal que baja desde la izquierda en el nivel superior hacia la derecha ensu parte inferior se constituye con valores de uno (1), izquierdo vertical de izquierda a derecha bajando seconstruye con valores absolutos de 1, la media matriz izquierda inferior se construye con los promedios de lascalificaciones de importancia relativa asignada y la mitad superior izquierda se calcula con los inversoscorrespondientes a los valores anteriores, de tal forma que:

Ilustración 122 - Condicionantes de importancia relativa en J A.

1

1

1

1

1

1

1

11

1

1

1

1

1

1

1

Valores promediosValores promediosobtenidos de la calificaciobtenidos de la calificacióónnde importancia relativa dede importancia relativa de

todas las Personastodas las Personas

Inversos de los valoresInversos de los valorescorrespondientescorrespondientes

inferiores izquierdos.inferiores izquierdos.

ii

j j

i j ji

aa

1=

De esta forma se obtiene la matriz (de n columnas x n filas) de comparaciones de pares de criterios, la cual sesomete al procedimiento matemático de componentes principales para obtener un vector de n componentescon los máximos valores característicos, este procedimiento se puede realizar con softwares convencionalescomo Mat Lab, Statgraphics, DYANE 2 (Santesmases,2001), Mathematics u otros, por medio del cual seobtiene el vector eigen-vector o característico.

El análisis por componentes principales es un acercamiento estadístico que se usa para analizar la relaciónentre un gran número de variables y explicarlas en términos de una dimensión común. El análisis estadísticoinvolucra una forma de agrupar la información contenida en un número de variables que sea menor que la

dimensión original, con una mínima pérdida de información importante (Hair y otros,2005). Es esencialmentedescriptivo y tiene una interpretación geométrica, según Pearson, dada por el plano de mejor ajuste y vectoresde máxima concentración en función de distancias euclidianas. Esta es una técnica de análisis factorial querevela las dimensiones o factores subyacentes en la asociación o relación existente entre los valores de lasvariables analizadas. Un factor es una combinación lineal de las variables originales, los cuales se representangeométricamente por ejes que son ortogonales, que implica que los factores son independientes perocorrelacionados entre sí.

El método de componentes principales se basa en una transformación lineal de las observaciones originales, lacual es conocida en el álgebra vectorial como generación de valores y vectores propios. Las nuevas variablesgeneradas se denominan componentes principales con características estadísticas como independencia y nocorrelación directa.

La transformación lineal que sintetiza la máxima variabilidad corresponde al máximo valor lambda (λ). Por lotanto la primera transformación lineal, o primera variable generada, o primer componente principal expresa lamáxima variabilidad posible en el conjunto de datos.

La segunda transformación sintetiza la máxima variabilidad residual sujeta a la condición de no correlacióncon el primer componente principal. Greenberg en 1975, examina las propiedades de los estimadoresgenerados y deduce que al incluir en el modelo los últimos componentes principales aumenta la varianza, pero

171 n es el número de criterios a evaluar en el diagnóstico de mantenimiento.




si hay una elevada correlación de estos con las variables independientes disminuye el sesgo. Se compara elmétodo de mínimos cuadrados con el de componentes principales y se concluye que en presencia demulticolinealidad que es preferible el segundo método para estimar los parámetros y seleccionar variables.

El soporte estadístico, matemático y demostrativo con fórmulas y deducciones del proceso de análisisestadísticos multivariables y de interdependencias como de componentes principales para hallar el vectorcaracterístico se encuentra en varias publicaciones que se consiguen en el medio (Duffua,1995,345-347),(Santesmases,1995,303-318) (Hair y otros,2005) (Grossman,1999, 98).

El procedimiento para obtener las evaluaciones individuales se puede realizar con el formato que se encuentraen el CD adjunto en la denominación Ilustraciones\Capítulo 8\Instrumento 1 de Diagnóstico J A.doc, para

procesar los resultados y obtener la matriz característica se puede apoyar en el programa informático en exceldescrito en el CD adjunto como Softwares\Método J A.xls.

El siguiente paso es calificar el estado actual de cada criterio en cuanto a su influencia para facilitar el alcancede la meta planteada, se realiza mediante una calificación 1 (mínima) a 9 (máxima influencia) con númerosenteros. Para esta evaluación se puede utilizar el formato word establecido en el CD adjunto bajo el nombrede Ilustraciones\Capítulo 8\Instrumento 2 de Diagnóstico J A.doc .

El último proceso es obtener la calificación total para cada criterio, esta se logra calcular al multiplicar el

valor correspondiente del eigen-vector por la segunda calificación de influencia, con lo cual se obtienen losdiferentes valores para cada criterio, se organizan de mayor a menor con el fin de darles prioridad en laaplicación de estrategias y mejoramiento continuo a los primeros con mayor valor. Para procesar las segundascalificaciones y los resultados integrales de estrategia y mejoramiento se puede recurrir al programa en excelen el CD adjunto bajo el nombre Softwares\Proceso Integral J A.xls

Ejercicio 37 - Ejemplo de diagnóstico Jerarquía Analítica

Los criterios a evaluar frente al objetivo de reducir los costos de mantenimiento en una empresa, al serevaluados en forma relativa entre ellos en una empresa, otorga la siguiente matriz característica decomparaciones de resultados172.

Criterio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1 - Or ganización y personal . 1.00 0.19 0.20 0.19 0.19 0.19 0.18 0.13 0.20 0.18 0.18 0.16 0.21 0.18 0.17 0.17

2 - Pr oduct ividad de la mano de obra . 5.17 1.00 0.20 0.18 0.17 0.18 0.21 0.18 0.17 0.18 0.19 0.16 0.19 0.19 0.20 0.21

3 - Capacitación gerencial . 4. 90 4.97 1.00 0.18 0.15 0.18 0.21 0.16 0.22 0.19 0.21 0.15 0.22 0.21 0.18 0.19

4 - Capacitación de pl anificadores. 5.23 5.57 5.50 1.00 0.19 0.19 0.19 0.22 0.18 0.20 0.23 0.21 0.19 0.21 0.16 0.24

5 - Capacitación de l os técnicos. 5.60 5.73 6.47 5.33 1.00 0.19 0.18 0.17 0.19 0.19 0.16 0.19 0.22 0.20 0.20 0.20

6 - Motivación. 5.83 5.67 5.57 5.30 5.33 1.00 0.22 0.19 0.19 0.20 0.17 0.21 0.19 0.11 0.18 0.17

7 - Administr ación y contr ol del pr esupuesto y costos. 5.63 4.87 4.80 5.23 5.50 4.63 1.00 0.23 0.16 0.19 0.14 0.16 0.18 0.18 0.19 0.23

8 - Planeación y progr amación de ór denes de tr abajo. 8.00 5.50 6.07 4.50 5.93 5.13 4.43 1.00 0.19 0.18 0.17 0.19 0.19 0.19 0.20 0.17

9 - Instalac iones. 5.10 5.90 4.53 5.60 5.37 5.30 6.07 5.23 1.00 0.20 0.16 0.18 0.17 0.17 0.17 0.19

10 - Contr ol de al macenes, material es y herr amientas. 5.63 5.43 5.30 5.03 5.13 5.10 5.37 5.47 4.93 1.00 0.19 0.21 0.19 0.19 0.20 0.19

11 - Mantenimiento preventivo e histor ia del equipo. 5.60 5.27 4.87 4.37 6.13 5.93 7.03 5.97 6.13 5.17 1.00 0.19 0.17 0.19 0.20 0.17

12 - Ingenier ía y monitor eo de las c ondiciones. 6.17 6.40 6.63 4.77 5.27 4.83 6.13 5.40 5.60 4.70 5.20 1.00 0.22 0.21 0.20 0.16

13 - Medición del tr abajo e incentivos. 4.80 5.13 4.63 5.17 4.47 5.30 5.57 5.23 5.83 5.40 5.93 4.60 1.00 0.19 0.22 0.17

14 - Sistemas de inf or mación 5.70 5.17 4.70 4.67 5.03 9.00 5.57 5.13 5.80 5.13 5.23 4.87 5.17 1.00 0.22 0.19

15 - Manejo de inventar ios y repuestos 5.90 5.00 5.50 6.27 4.93 5.43 5.27 5.10 5.93 5.07 4.93 5.03 4.63 4.53 1.00 0 .2 1

16 - Optimización de costos 5.77 4.77 5.37 4.20 4.90 5.97 4.37 5.97 5.33 5.27 5.77 6.20 5.87 5.37 4.80 1.00

Impor tancia del cr iter io horizontal f r ente al vert ical para l e logr o del obj etivo(favor eval úe de 1 a 10, cif r a entera).

Al procesar la matriz de comparaciones y obtener su vector característico173 (eigen-vector ) se puede pasar a lasegunda evaluación mediante el instrumento2174, en el cual se obtiene la valoración del estado actual, la cualen el caso particular que se lleva a cabo aporta los resultados que se muestran a continuación. Posteriormentecon el eigen-vector multiplicado con los resultados promedios de la evaluación de cada criterio del estadoactual, se obtiene la valoración final de todos los criterios a la luz del objetivo propuesto, si se ejecuta la

172 Matriz que se obtiene del instrumento del CD adjunto Softwares\Método J A.xls 173 Para el caso particular del software Mat Lab, se dan unas instrucciones básicas de ayuda en el CD adjunto bajo el archivodenominado como Ilustraciones\Capítulo 8\Procedimiento eigen-vector en Mat-Lab.doc 174 Véase en el CD adjunto en Ilustraciones\Capítulo 8\Instrumento 2 de Diagnóstico J A.doc




macro Ya que se encuentra en el instrumento del CD denominado Softwares\Proceso Integral J A.xls, para procesar la segunda evaluación y los resultados finales, se obtiene la jerarquización de los diferentes criteriosa mejorar en su orden de importancia.

Vector característico (eigen-vector ).

Pesorelativo

Factor

0.1097Criterio 8

0.0868Criterio 7

0.0727Criterio 6

0.0623Criterio 5

0.0497Criterio 4

0.0378Criterio 3

0.0313Criterio 2

0.0241Criterio 1

Pesorelativo

Factor

0.1097Criterio 8

0.0868Criterio 7

0.0727Criterio 6

0.0623Criterio 5

0.0497Criterio 4

0.0378Criterio 3

0.0313Criterio 2

0.0241Criterio 1

0.5930Criterio 16

0.4506Criterio 15

0.3909Criterio 14

0.3129Criterio 13

0.2574Criterio 12

0.2200Criterio 11

0.1646Criterio 10

0.1365Criterio 9

0.1097Criterio 8

0.5930Criterio 16

0.4506Criterio 15

0.3909Criterio 14

0.3129Criterio 13

0.2574Criterio 12

0.2200Criterio 11

0.1646Criterio 10

0.1365Criterio 9

0.1097Criterio 8

Pesorelativo

Factor Pesorelativo

Factor

La calificación del instrumento dos del estado actual aporta los siguientes resultados

Cal if icacionActividad 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Pr omedio

1 Organización y personal . 8 1 3 3 1 3 6 4 8 3 7 3 5 3 8 6 2 3 4 2 3 6 7 7 9 2 6 6 7 5 4.7000002 Productividad de l a mano de obr a. 6 1 3 2 2 6 1 6 4 7 8 1 9 2 8 5 7 2 1 2 7 3 1 4 4 7 8 2 1 3 4.1000003 Capacitación gerencial . 6 1 9 6 7 2 6 6 6 2 7 3 8 3 4 5 2 4 6 7 2 7 4 8 6 8 5 1 4 4 4.9666674 Capacitación de pl anificadores. 2 7 5 8 5 1 9 8 7 1 6 2 9 2 4 6 5 9 5 4 5 9 9 8 2 8 4 4 1 9 5 .4666675 Capacitación de l os técnicos. 1 1 3 9 4 1 9 3 2 4 9 1 1 6 8 6 6 9 6 6 6 1 1 4 4 2 8 6 4 4 4.5000006 Motivación. 2 7 6 5 9 5 4 5 3 8 3 3 8 2 3 4 9 4 4 1 9 5 6 4 6 2 7 5 8 1 4.9333337 Adminsitración y control del pr esupuesto. 4 1 4 7 8 2 8 1 7 9 2 9 8 2 9 1 7 7 4 4 3 9 1 5 4 4 7 3 5 9 5.1333338 Pl aneación y pr ogramación de órdenes de trabajo. 9 3 3 4 6 7 9 6 6 7 5 8 1 6 7 3 4 3 7 6 2 8 4 9 4 6 8 5 3 5 5.4666679 Instal aciones. 6 8 2 1 3 9 3 2 4 8 5 9 9 1 6 8 2 1 6 7 6 9 7 7 6 2 9 3 9 5 5.43333310 Control de al macenes,material es y her r amientas. 4 9 7 8 9 6 9 8 9 3 8 7 6 6 7 8 3 1 3 1 3 2 1 6 7 9 7 8 3 7 5.83333311 Mantenimiento preventivo e historia del equipo. 1 2 2 3 5 1 9 1 3 3 7 6 3 1 1 6 2 4 4 8 4 1 2 6 2 8 7 7 3 6 3.93333312 Ingeniería y monitoreo de l as condiciones. 7 7 3 6 1 2 7 1 2 9 5 5 9 1 7 2 6 2 6 3 3 9 8 1 6 5 3 2 1 5 4.46666713 Medición del trabajo e incentivos. 8 3 1 5 1 7 1 3 4 6 6 6 7 4 9 4 1 1 5 9 3 1 2 9 7 7 4 5 8 3 4.66666714 Sistemas de infor mación 1 5 7 8 2 8 1 7 9 2 9 8 2 9 1 7 7 4 6 6 6 6 6 6 6 6 1 1 4 4 5.16666715 Manejo de inventar ios y repuestos 3 9 4 6 7 9 6 6 7 5 8 1 6 7 3 4 3 7 4 1 9 4 1 4 1 9 5 6 4 6 5.16666716 Optimización de costos 4 7 1 1 1 5 7 1 4 7 6 9 8 5 9 6 1 2 5 3 8 9 3 3 2 3 1 7 8 9 4.833333

Persona

Y se obtiene el valor total de cada criterio, mediante la multiplicación del vector característico por el promedio de estado actual del criterio.

No. Ar ea Val or Puest o

16 Optimización de costos 287 115 Manejo de inventarios y repuestos 233 214 Sistemas de información 202 313 Medición del trabajo e incentivos. 146 412 Ingeniería y monitoreo de las condiciones. 115 510 Control de almacenes, materiales y herramientas. 96 611 Mantenimiento preventivo e historia del equipo. 87 79 Instalaciones. 74 88 Planeación y programación de órdenes de trabajo. 60 97 Adminsitración y control del presupuesto. 45 106 Motivación. 36 11

5 Capacitación de los técnicos. 28 124 Capacitación de planificadores. 27 133 Capacitación gerencial. 19 142 Productividad de la mano de obra. 13 151 Organización y personal. 11 16

Al ejecutar la macro y ordenar los criterios en el orden en que se deben mejorar, muestra el proceso a seguir para emprender las estrategias en orden secuencial sobre los criterios que permitan disminuir los costos demantenimiento. Los procesos de mejora continua se realizan en el orden de la columna puesto.




8.5 Instrumentos avanzados específicos de orden técnico, en mantenimiento.

La cantidad de alternativas que se pueden usar en el campo técnico y administrativo de mantenimiento esamplia y diversa, a continuación se listan algunas de estas metodologías que tienen gran aplicación y grandifusión en el medio internacional. No es el ánimo del autor profundizar en ellas, sino mencionarlas, ya quede ellas se encuentra gran cantidad de literatura, folletos, catálogos y aplicaciones comerciales e industriales

en el ámbito mundial en varios idiomas.8.5.1 Instrumentos avanzados técnicos específicos

Existen diversos métodos útiles en casos generales y otros que solo se utilizan en situaciones especiales y particulares, se presentan a continuación los más renombrados:

8.5.1.1 Inspección visual, acústica y al tacto de componentes.

La permanente vigilancia durante la operación o el mantenimiento de máquinas, juega un rol importante enlos instrumentos avanzados para detectar fallas o condiciones fuera del estándar. La presencia visual dedesgastes, situaciones anormales y ruidos indican que se está ante la presencia de un generador de falla, que

puede evitarse tomarse las acciones correspondientes. (Kelly y otro,1998,125)

8.5.1.2 Vigilancia de temperaturas.

La utilización de aparatos térmicos para el control y vigilancia de variables de condición en las máquinas esuna herramienta avanzada muy útil en la detección potencial de fallas y situaciones fuera de estándar, entreellos sobresalen: termómetros, termistores, pinturas, polvos térmicos, termóstatos, cámaras de rayosinfrarrojos, sensores de temperatura, sensores de contacto, sensores basados en dilatación o expansión delíquidos, sensores bimetálicos en expansión, termopares, termocuplas, termorresistencias, testigos de color,

bolas ( pellets),sensores sin contacto, pirómetros ópticos y de radiación, cámaras infrarrojas, etc. Algunas delas fallas que se pueden evidenciar con el control de temperatura, son: daños en rodamientos, defectos ensistemas de refrigeración, sistemas de generación de calor o manejo energético, depósitos y sedimentos demateriales no deseados, daños en aislamientos, condiciones no estándares en sistemas eléctricos, etc. (Kelly yotro,1998,125) (137-141) (Dounce,1998,93-95).

8.5.1.3 Control de la corrosión

Mediante instrumentos eléctricos, mecánicos o productos químicos se puede evaluar el estado y la velocidadde corrosión o desgaste en los elementos, sistemas o máquinas. Entre las diferentes pruebas se señalanalgunas como: probetas, ultrasonido, láser de pulsos, etc. (Sourís,1992,116) (Kelly y otro,1998,125).

8.5.1.4 Resistencia eléctrica

La presencia de una grieta en un sistema de medición y prueba eléctrico aumenta la resistencia medida entredos probetas en contacto con el material que se estudia, en cuanto a la presencia de fisuras (Kelly yotro,1998,127).

8.5.1.5 Lubricación, engrase y aceites.

La reducción de la fricción y del desgaste en las máquinas, la eliminación del calor y el arrastre de impurezasson algunos de los beneficios que tiene un adecuado manejo y operación logística de lubricantes, aceites ygrasas en la función de mantenimiento y operación en las empresas. La tribología es una ciencia que apoya eldesarrollo de planes preventivos sobre las formas de evitar la fricción y el desgaste. Entre los tipos defricción, aparecen: deslizante, giratoria o rodante, fluida, etc. Entre los tipos de lubricantes se pueden

mencionar de acuerdo a su origen: animales, vegetales, minerales, sintéticos, etc. De acuerdo a la consistenciay su densidad, los lubricantes se pueden clasificar en: líquidos, semisólidos y sólidos. Entre las característicasmás relevantes de los lubricantes sobresalen: viscosidad, punto de inflamación, punto de combustión, puntode goteo, resistencia a la oxidación, resistencia a la emulsificación, etc.

Entre los aditivos que se le agregan para mejorar sus propiedades físicas, mecánicas, químicas, etc.,sobresalen: antidesgaste, detergentes, inhibidores de corrosión, antiespumantes, emulsificadores, inhibidoresde corrosión, separadores de emulsiones, para mejorar del punto de goteo, para presiones extremas, paracondiciones exigentes y específicas, etc. Entre los parámetros ambientales a tener en cuenta en los




lubricantes, están: temperaturas de trabajo, presiones a que son sometidos, velocidades de funcionamiento y elmedio ambiente donde se encuentran en operación. Entre las pruebas más solicitadas y utilizadas, sobresalen:residuos depositados (filtros, colectores magnéticos), residuos en suspensión (análisis del aceite conespectrómetro y análisis ferrográfico) y estado general del aceite en uso (espuma, emulsión, color, demásvariables físico-químicas del lubricante). (Sourís,1992,117) (Dounce,1998,89-95) (Kelly y otro,1998,135-136)

8.5.1.6 Monitoreo de causas y efectos eléctricosLos métodos de monitoreo eléctrico se fundamentan en un circuito eléctrico simple que mide el grado decorrosión de elementos o sistemas, utiliza diferentes metodologías, entre ellas se menciona la del método de

polarización electroquímica de un recipiente con un líquido corrosivo.; hay otra como la de los generadores devoltaje para evaluar motores o generadores, etc. (Duffua y otros,1995,84) .

8.5.1.7 Termografía infrarroja

Por medio de esta herramienta avanzada se puede medir la temperatura superficial mediante la evaluación deradiación infrarroja. Se utiliza en una amplia gama de máquinas y sistemas, como: instalaciones eléctricas,calderas, refractarios, turbinas, etc. Trabaja mediante la medición de las variaciones de gradientes detemperatura sobre las máquinas y elementos en estudio, puede funcionar en blanco y negro o a color,mediante su interpretación gráfica y numérica se obtiene importantes análisis que contribuyen en la toma dedecisiones en mantenimiento. La generación de calor puede tener su origen sistemas mecánicos, eléctricos o

térmicos. Utiliza cartas térmicas artificiales para su análisis e interpretación, mediante análisis absoluto o porcomparación con estándares normales (Sourís,1992,116) (Duffua y otros,1995,84).

8.5.1.8 Análisis de vibraciones.

El establecimiento de patrones en condiciones normales de operación, permite diferenciar de situaciones fueradel estándar, esto se logra como una de las metodologías más certeras en el diagnóstico y monitoreo deequipos y elementos, a través de las vibraciones. Detecta defectos internos como: desalineaciones derodamientos y poleas, desequilibrios dinámicos, desgastes de engranajes, sobrecargas, ejes defectuosos, etc.Las vibraciones se pueden definir como el movimiento de una masa desde un punto de reposo a lo largo detodas posiciones y de regreso al punto de reposo, en donde está lista la máquina para repetir el ciclo. Entre los

parámetros relevantes de vibraciones están: severidad de la vibración, espectros, situaciones de movimiento,velocidades pico, banda octava, desviaciones en las frecuencias de vibraciones, aceleración pico, espectros defrecuencias, ángulos de fase, banda amplias y estrechas, etc. Su utilidad es muy alta en el monitoreo y

diagnóstico de equipos de rotación (Sourís,1992,114-116) (Duffua y otros,1995,82-83) (Kelly yotro,1998,125-126) (141-153) (VIBRACIONES@,1998).

Ilustración 123 - Sistema de monitoreo y chequeo permanente con vibraciones

11 – – Monitoreo deMonitoreo deequiposequipos

22 -- SelecciSeleccióón den delas mlas mááquinasquinas

33 – – SelecciSeleccióón deln delinstrumento ainstrumento a

usar usar 1111 – – DiagnDiagnóósticosticodel sistemadel sistema

55 – – AplicaciAplicacióón den deestestáándaresndares

44 – – DesarrollarDesarrollartareas proactivastareas proactivas

77 – – EvaluaciEvaluacióónnperiperióódicadica

66 – – Medidas in icialesMedidas iniciales – –Condiciones estCondiciones estáándaresndares

1010 – – PronPronóósticosticode tendenciasde tendencias

88 – – ObtenciObtencióón den dedatosdatos

1212 – – ErradicaciErradicacióónno control deo control defallasfallas

99 – – Manejo deManejo dedatosdatos

BuenosBuenosResultadosResultados

ResultadosResultadosinadecuadosinadecuados

Enfoquesistémico

permanente

RetroalimentaciRetroalimentacióónnpermanentepermanente






8.5.1.13 Ensayos y controles no destructivos.

Clasifican en esta categoría de instrumentos avanzados de mantenimiento: la gammagrafía, rayos X,radiografías, las fibras ópticas para exámenes de profundidad, el ultrasonido, los procedimientos ópticos, lostratamientos de imagen, la termografía infrarroja, ensayos bajo control, pruebas de aceleración de vida útil,etc. (Duffua y otros,1995,84) (Kelly y otro,1998,126).

8.5.1.14 Control de ruido

La constante revisión y medición de ruidos, permite detectar en forma temprana las fallas o percibir elementosfuera de condiciones estándar; el sistema se fundamenta en medir las características de ruido bajo condicionesnormales y poder usar esta referencia para detectar anomalías. Puede usarse como un método previo a unanálisis más profundo de vibraciones (Sourís,1992,114-118) (Kelly y otro,1998,125-126) (141-126)

8.5.1.15 Filtros magnéticos.

Se usan para el control del estado de los lubricantes, se colocan a la salida de los sistemas y unidadesautomáticas de lubricación, mediante el chequeo del estado del aceite y de la presencia de partículas permitediagnosticar la presencia de fallas o de pérdidas de las condiciones estándar de los sistemas o máquinas (Kellyy otro,1998,125-126) (Duffua y otros,1995,83).

8.5.1.16 Corrientes inducidas

La circulación de corriente eléctrica por una bobina que se coloca cerca de la superficie evaluada (en cuanto adesgastes o presencia de grietas) induce corrientes de Foucoult en el elemento. Las corrientes son detectadas por cambios en la inductancia de la bobina generadora o de la otra bobina correspondiente al ensayo. (Kelly yotro,1998,127)




Ilustración 124 - Algunas características de diferentes instrumentos avanzados técnicos de mantenimiento

Parada Operación

X Superficie Alta Experiencia Amplio rango de métodos

XComponentes internos oexterior del equipo

Baja experienciaRevisiones periódicas yusada especialmente enmotores de aviones

X Superficial o interna Variadas

Usa diferentesinstrumentos: desde

termómetros hasta escánerinfrarrojos

X

Sistemas lubricados comomedio de extracciónmagnética, filtro o muestraevaluativa de aceite

Entrenamiento paradiferenciar entrepartículas normales y demateriales por desgarre.

Análisis espectrométrico yespectrográfico o deferrogarfía para definirelementos extraños en lamuestra

X XDiversos elementos sometidosa presión interna

Entrenamiento previoen el medio usado

Ninguna

Líquidospenetrantes *

X XSuperficies planas, rugosas,etc. pero limpias

Entrenamiento básico ybaja experiencia

Muestra solo grietas queafloran en la superficieexterior

Partículasmagnéticas *

X XCerca de superficies planas,lisas y limpias

Entrenamiento básico ybaja experiencia, capazde percibir fisuras

Solo sirve para materialesmagnéticos, es muy precisopara orientar la direcciónvectorial de las grietas

Resistenciaeléctrica

X XSuperficies planas y limpias,sin rugosidades fuertes

Entrenamiento básico ybaja experiencia

Sirve para orientar ladirección vectorial de lasgrietas. Muy utilizado paramedir profundidad de lasfisuras

Corrientesinducidas *

X X

Superficies exteriores o cercade ella. La distancia de lasonda a la grieta afecta losresultados.

Alta experiencia yentrenamiento medioespecializado.

Sirve para encontrar un

amplio rango dediscontinuidades de losmateriales, elementos,grietas, fuerzas, esfuerzos,tensiones superficiales,durezas, temples, etc.

Ultrasonidos X XRequiere acceso a unasuperficie plana y limpia, sinrugosidades fuertes.

Para fisuras ocultas serequiere una altaexperiencia y unentrenamiento medioespecializado. En otrasgrietas visibles norequiere tanto.

Sirve como estudiocomplementario a otrastécnicas.

Radiografía X XDebe ser posible accesar porambos lados

Entrenamientoavanzado y altaexperiencia enrealización, lectura yanálisis de radiografías,con alta capacidad dediagnóstico a partir deresultados

Se recomienda ensuperficies hasta de 50milímetros en acero.Requiere de tener en cuentala seguridad por exposicióna la radiación. Sirve paragrandes áreas de chequeo yestudio

Análisis devibraciones

Espectro defrecuencia, opico a pico

X XDuctos, tubos o recipientes,elementos especiales.

Entrenamiento acorde alcaso y a la criticidad dela falla o de laevaluación, laexperiencia y leconocimiento dependede los elementos y lascircunstancias aanalizar.

Permite tomar medidas entiempos cortos durante laoperación. Monitoreasituacionespermanentemente. Va desdemedidas sencillas hastacasos complejos y difíciles

CorrosiónCorrosímetro.

ElementosX

Ductos, tubos o recipientes,elementos especiales.

Entrenamiento medio yalguna experienciabásica

Mide 1%m de pérdida decorrosión

Resistencia depolarización ypotencial de

corrosión

XDuctos, tubos o recipientes,elementos especiales.

Entrenamiento medio yalguna experienciabásica

Únicamente manifiesta siocurre la corrosión, suvaloración es débil

Probeta dehidrógeno

XDuctos, tubos o recipientes,elementos especiales.

No requiere ningunapráctica

El hidrógeno penetra y seesparce en las paredesdelgadas de la sonda, lo queprovoca aumento depresión

Perforacionescon taladrosX Ductos, tubos o recipientes,elementos especiales.

Necesita saber la

precisión de hastadonde se debe taladrar

Mide en qué momento se

llega a la cantidad decorrosión previamentefijada

Probetas decorrosión

X XDuctos, tubos o recipientes,elementos especiales.

Entrenamiento bajo ypoca experiencia, sólolo básico para el manejode probetas

Se comprueba cuando laplanta se detiene

Ultrasonidos XDuctos, tubos o recipientes,elementos especiales.

Para fisuras ocultas serequiere una altaexperiencia y unentrenamiento medioespecializado. En otrasgrietas visibles norequiere tanto.

Es capaz de percibir 0.5milímetros de érdida deespesor e incluso menos

Condicionescomplementarias

Habilidades delPersonal

Esepcificación de laavería de la falla

Detección degrietas

Subdivisión del método

Por sentidos de visión, tacto oauditivo

Método

Fugas

Tribológicos - Revisión

Térmicos

Estado de la máquina




8.5.2 Técnicas de control y monitoreo de condición de estado.

Los instrumentos de medición especial o denominados de mantenimiento específico, se clasifican según si se pueden usar durante la operación de los sistemas o cuando estos están detenidos. Las diferentes técnicas decontrol y monitoreo de equipos176, variables y condiciones son descritas en párrafos anteriores, su utilizaciónva condicionada a las circunstancias técnicas y económicas de cada caso. De las técnicas de control descritas,se pueden enunciar tres de ellas como de aplicación general: térmica, tribologíca y de vibraciones.

Ilustración 125 - Comparación de tres instrumentos avanzados específicos técnicos de técnicas de control

Medio para latransmisión deinformación através de lamáquina

Objetos o elementossólidos o fluido, queposea conductividadtérmica

Aceites lubricantes o derefrigeración, grasas uotro fluido concaracterísticasmedibles.

Elementos sólidosEstán en función de lascaracterísticas elásticasy másicas de lossólidos.

Medio para latransmisión deinformación através de lamáquina







Estudios y vigilanciaTérmicos

Vigilancia conVibraciones

Monitoreo tribológicoEstudios y vigilanciaTérmicos

Vigilancia conVibraciones

Monitoreo tribológico

Elementosvigilados ymonitoreados

Elementos o sistemasque desprendan calorpor movimiento físico otransmisión de energía.Sistemas térmicos confluido para transferircalor. Intercambiadores.

Cualquier componenteque esté lubricado:cojinetes, componentesde transmisión(engranajes, acoples,levas, ejes), bomba delubricación, etc.

Elementos, componenteo máquinas conmovimientoindependiente o relativoentre las partes.

Elementos o sistemasque desprendan calorpor movimiento físico otransmisión de energía.Sistemas térmicos confluido para transferircalor. Intercambiadores.

Cualquier componenteque esté lubricado:cojinetes, componentesde transmisión(engranajes, acoples,levas, ejes), bomba delubricación, etc.

Elementos, componenteo máquinas conmovimientoindependiente o relativoentre las partes.

Averíasencontradas

Averías en sistemas,daños en mecanismos,bloqueo de contactos,fugas de calor,contaminación de

líquidos refrigerantes,Excesos de carga enequipos estándares yconvencionales

Daños, averías, fugas,grietas, etc. o cualquierotro tipo de deterioropuntual o progresivo delsistema. Características

de materiales, dedesgaste, de aceites ofugas en los sistemaslubricados

Elementos dereposición de elementoso materiales enmovimiento, formas dedesgaste en materiales

por fricción.Elementos de rotación,ejes o flechas.

Averíasencontradas













Máquinas devigilancia ymonitoreo

Termocuplas,termómetros de fluidoso bimetálicos,termopares,termorresistencias,termistores,instrumentos asociados,registros detemperaturas,infrarrojos, aparatosópticos, cámara de

infrarrojos, etc.

Elementos o filtroscambiables en carga,clavijas magnéticas parael examen visual derestos utilizandomicroscopio,espectrómetro paraanálisis de material ensuspensión, ferrógrafopara separación deresiduos, medida de

presión.

Acelerómetro másequipos electrónicos deproceso para visualizarvalores promedios en eltiempo. Filtros defrecuencias yregistradores paraanálisis de vibraciones.

Máquinas devigilancia ymonitoreo


infrarrojos, etc.


presión.



infrarrojos, etc.


presión.


Frecuencia Permanente y cíclica. Inicial mente cíclica. Permanente y cíclica.Frecuencia Permanente y cíclica. Inicial mente cíclica. Permanente y cíclica.Permanente y cíclica. Inicial mente cíclica. Permanente y cíclica.

ElementosElementosde controlde control

Modelos generales de técnicas de instrumentos avanzados específicosde orden técnico particular y genérico

Implementación sistémica, metódica y constante bajo la forma de tareasproactivas permanentes o alguna táctica avanzada.

176 Los autores Kelly y otro (1998,121) las circunscriben sólo a acciones predictivas de mantenimiento, esto está bien, pero también escierto que se pueden aplicar a las otros tipos de tareas de mantenimiento (correctivas, modificativas o preventivas) según sea el caso.



9 - N iv e les Opera c ion a l , Tác t i co y Est r a tégico d e M an ten i m ien to 237

9 Niveles Operacional, Táctico y Estratégico de Mantenimiento

La descripción de los niveles dos, tres y cuatro de mantenimiento y producción bajo un enfoque sistémico, permite llegar al conocimiento y control total del sistema de ingeniería de fábricas.

9.1 Nivel Operativo

El enfoque sistémico kantiano en su segundo nivel plantea las posibles acciones que pueden ejecutarse enmantenimiento, comprende básicamente tareas de mantenimiento antes y después de la falla real o potencial.

Ilustración 126 - Clasificación real o mental de los niveles de mantenimiento.

El nivel 2 de mantenimiento es de orden mental, esdecir son las posibles acciones mentales que puededesarrollar el hombre sobre las máquinas, suejecución organizada, lógica y coherente se da en elnivel tres (táctico), es imprescindible tener encuenta que el tipo de tarea que se realiza si es

planeada o no, si es reparación o mantenimiento, si

es correctiva, modificativa, preventiva o predictiva,es solo el hombre quien puede diferenciarla, lo quela califica como mental, a diferencia del nivel uno de mantenimiento donde todos los instrumentos o susaplicaciones son reales, al igual el nivel tres en mantenimiento es de orden real ya que se diferenciannotoriamente las tácticas entre sí y a diferencia del nivel cuatro o estratégico donde las situaciones que semanejan son indicadores y cifras que solo son del entendimiento humano, por lo cual es mental.

Se definen como reparaciones a las tareas no planeadas de mantenimiento que se realizan después de quesucede la falla177, las hay de dos tipos: correctivas y modificativas; mientas que se denominan comomantenimiento a las tareas planeadas que se dan antes de que suceda la avería 178, entre éstas aparecen las

preventivas y las predictivas, a estas últimas también se les reconoce como tareas proactivas.

9.1.1 Acciones correctivas.

El mantenimiento correctivo consiste en la pronta reparación de la falla, se le considera de corto plazo179

, las personas encargadas de avisar la ocurrencia de las averías son los propios operarios de las máquinas o equiposy corresponde al personal de mantenimiento las reparaciones de éste (Navarro y otros,1997,31). Exige, parasu eficacia, una buena y rápida reacción de la reparación (recursos humanos asignados, herramienta,repuestos, elementos de transporte, etc.); la reparación propiamente dicha es rápida y sencilla, así como sucontrol y puesta en marcha (Rey,1996,52).

El principal inconveniente que presenta este tipo de acción de mantenimiento es que el usuario detecta la fallacuando el equipo está en servicio o recién pierde su funcionalidad, ya sea al ponerlo en marcha o durante suutilización. Si se tiene en cuenta que la mayoría de los operarios encargados de usar los equipos no sonexpertos en fallas, pueden pasar por alto ruidos y anomalías que pueden significar fallas iniciales o generarotras averías mayores (Navarro y otros,1997,31).

Existen dos tipos de tareas no planeadas de orden correctivo:

El desvare, que consiste en aplicar una reparación inmediata al equipo para devolverlo a lacondición de trabajo u operación, pero no necesariamente a sus condiciones estándares; se aplicaen urgencias donde no se debe paralizar el proceso operativo de bienes y/o servicios.

177 Con el fin de regresarle la funcionalidad al equipo.178 Se realizan con el único fin de evitar fallas futuras de orden real o potencial.179 Lo único que se exceptúa de este concepto de corto plazo, es la organización de largo plazo que se le da en algunas empresas a losalmacenes de repuestos.

Nivel 1Nivel 1 – – InstrumentosInstrumentos -- REALREAL

Nivel 4Nivel 4

EstrategiasEstrategias -- MENTALMENTAL

Nivel 3Nivel 3 – – TTáácticascticas -- REALREAL

Nivel 2Nivel 2 – – OperacionesOperaciones -- MENTALMENTAL



9 - N iv e les Opera c ion a l , Tác t i co y Est r a tégico d e M an ten i m ien to238

Reparación correcta y definitiva, donde de alguna manera se tienen experiencias previas similaresy se conoce la causa raíz de la falla; esta reparación devuelve la máquina a sus condicionesestándares de producción y mantenimiento.

Las tareas de mantenimiento correctivo son las que se realizan con intención de recuperar la funcionalidad delelemento o sistema, tras la pérdida de su capacidad para realizar la función o las prestaciones que serequieren. Una tarea de mantenimiento correctivo típica consta de las siguientes actividades(Knezevic,1996,52):

Detección del fallo.Localización del fallo.Desmontaje.Recuperación o sustitución.Montaje.Pruebas.Verificación.

Ilustración 127 - Reglas y relaciones cíclicas entre los elementos de mantenimiento para las acciones.

MantenimientoMantenimiento

Tiempo

MMááquinasquinas


11 – – La mLa mááquina da sequina da seññal de fallaal de falla

22 – – ProducciProduccióón nota la pn nota la péérdida derdida defuncionalidad de la mfuncionalidad de la mááquina quequina queestestáá en fallaen falla

33 – – ProducciProduccióón informa an informa aMantenimiento del daMantenimiento del daññoo

44 – – Mantenimiento aplica accionesMantenimiento aplica accionesno planeadas de mantenimientono planeadas de mantenimiento

55 – – La MLa Mááquina al recibir la acciquina al recibir la accióónnno planeada, regresa a lano planeada, regresa a lafuncionalidad normalfuncionalidad normal 66 – – La mLa mááquina da sequina da seññal deal de

normalidad a Produccinormalidad a Produccióónn

77 – – ProducciProduccióón explota la mn explota la mááquinaquinaen forma habitualen forma habitual

A A –– Mantenimiento y ProducciMantenimiento y Produccióónnestudian las causas potenciales yestudian las causas potenciales yreales de fallareales de falla

B B – – M

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c u e n t a l a s p a r a d a s p l a n e a d a s .

c u e n

t a l a s p a r a d a s p l a n e a d a s .

Relaciones de largo plazo (en letras por dentro)Relaciones de largo plazo (en letras por dentro)

Relaciones de corto plazo (en nRelaciones de corto plazo (en núúmeros por fuera)meros por fuera)

ReparacionesReparacionesTareas noTareas no

planeadas deplaneadas de

mantenimientomantenimiento

9.1.2 Acciones modificativas

La tarea no planeada denominada acción modificativa, es una versión superior y desarrollada de las accionescorrectivas. Sucede cuando en forma continua se aplican reparaciones que no surten efecto en la recuperaciónde la funcionalidad del equipo, es entonces cuando se da lugar a la aplicación de algunos de los instrumentos

básicos o avanzados de mantenimiento, con el fin de determinar la razón primaria de la condición fuera delestándar, una vez se encuentra la causa raíz del problema se pasa a realizar modificaciones en el equipo osistema, mediante la aplicación de conceptos y acciones propias de la ingeniería de diseño; estos hechos enforma sistémica se reconocen como procesos de acciones modificativas de mantenimiento.

Cuando la modificación se hace no a partir de un estado de falla, sino con el fin de mejorar la productividad oelevar la confiabilidad del equipo, también califica como acción modificativa, pero en su versión del elemento




producción, téngase en cuenta que la modificación puede sugerirse a partir de cualquiera de los tres elementos propios de un sistema de mantenimiento180.

El mantenimiento modificativo intenta eliminar la causa del fallo (Kelly y otro,1998,63). Éste consiste enmejorar el diseño de los equipos sea por envejecimiento o por obsolescencia tecnológica, en hacerlesmodificaciones, que permitan una mayor vida útil del mismo y/o una mejor productividad de los bienes quefabrica (Navarro y otros,1997,36).

Las tareas planeadas o proactivas que se ejecutan antes de las fallas, catalogadas de largo plazo181, presentanalgunas versiones, entre ellas, sobresalen:

9.1.3 Acciones preventivas.

La aplicación de instrumentos avanzados y básicos de mantenimiento, deriva en el conocimiento de las fallasy de su causa raíz, con todas sus connotaciones asociadas, como: características, situaciones propias y deambiente donde se da, periodicidad, ocurrencia, medidas, soluciones, síntomas, causas básicas e inmediatas,modos de falla, función que se afecta, falla funcional presente, etc., permite planear en el tiempo cuándo debehacerse la reposición o reconstrucción del elemento antes de que entre en modo de falla por cuerpo o porfunción.

Lo normal es que el parámetro de medición para determinar el momento del cambio físico (o reconstrucción)

o de su ajuste funcional se haga en términos tales como: horas de servicio, cantidad de desgaste, unidades producidas, velocidades alcanzadas, consumo, valor de alguna variable de condición, etc. Posteriormente yuna vez conocida la cifra previa del parámetro se programa y se realiza la acción preventiva antes de quealcance la condición fuera del estándar, en ese momento se interviene y se realiza la tarea proactiva de falla,que se conoce como preventiva. La novedad de las acciones preventivas es que nunca se debe alcanzar elestado de falla, presenta el inconveniente de que cuando el elemento es sustituido o ajustado funcionalmente,se pierde cierta cantidad de vida útil ya que no alcanza su estado de falla o desarrollo completo de la vida útil.Es importante recordar que el propio nombre de la acción establece su condición, que se pueda prevenir lafalla, y sobretodo que se pueda planear.

En las acciones preventivas realmente lo que interesa es el estado inicial (o en tiempo real) en condición defuncionalidad y el momento previo a la situación fuera del estándar, no evalúa con profundidad los estadosintermedios, aunque realiza inspecciones y mediciones periódicas para poder definir las circunstancias previas

a la condición fuera de estándar.

El mantenimiento preventivo es la ejecución de un sistema de inspecciones periódicas programadasracionalmente sobre el activo fijo de la planta y sus equipos, con el fin de detectar condiciones o estadosinadecuados de esos elementos, que pueden ocasionar circunstancialmente paros en la producción o deteriorograve de máquinas, equipos o instalaciones, y realizar en forma permanente el cuidado de mantenimientoadecuado de la planta para evitar tales condiciones, mediante la ejecución de ajustes o reparaciones, mientraslas fallas potenciales están aun en estado inicial de desarrollo (Patton,1995,17-37).

La función principal del mantenimiento preventivo es conocer el estado actual de los equipos mediante losregistros de control llevados en cada uno de ellos y en coordinación con el departamento de programación,

para realizar la tarea preventiva en el momento más oportuno. Consiste entonces en una serie de actuacionessistemáticas en las que desmontan las máquinas y se observan para reparar o sustituir los elementos sometidos

a desgaste.El mantenimiento preventivo se puede clasificar en dos versiones, una de ellas cuando se basa en el tiempo osea en la frecuencia de inspección y la segunda basada en la condición de desgaste encontrada en la últimarevisión, ambas metodologías permiten fijar con antelación la próxima inspección a que tuviere lugar en elelemento o máquina. El primero de los métodos conduce al mantenimiento preventivo sistemático y el

180 Máquina, por encontrase en falla o en baja confiabilidad y/o productividad - Mantenimiento, por las experiencias negativas deacciones correctivas previas - Operación, con el fin de elevar la productividad o mejorar los costos de producción.181 Para su realización se estructuran andamiajes e inversiones de largo plazo en los ocho factores productivos.




segundo conlleva al mantenimiento preventivo condicional lográndose con este último maximizar la vida útildel elemento y consiguiendo de esta forma reducir los costos de mantenimiento. Ambas metodologías se

basan en la permanente inspección y análisis crítico de las condiciones (GUDE@,1998).

Sus principales ventajas frente a otros tipos de tareas de mantenimiento son: evitar averías mayores comoconsecuencia de pequeños fallos, preparar las herramientas y repuestos, aprovechar, realizar las reparacionesen el momento más oportuno tanto para producción como para mantenimiento; distribuir el trabajo demantenimiento optimizando la cuadrilla de reparación y disminuir la frecuencia de los paros y aprovecharéstos para realizar varias reparaciones diferentes al mismo tiempo (Navarro y otros, 1997,32-34).

La secuencia de pasos para la implementación, desarrollo, plan de inspecciones, rutas lógicas, programa dechequeos, inspecciones, etc. en las acciones preventivas debe tener en cuenta los parámetros, que se listan acontinuación:

Ilustración 128 - Algunos aspectos relevantes de las tareas o acciones preventivas.

Se adopta un límite de vida útil en servicio que puede ser:

Inspecciones menores

Inspecciones mayores

Recorrido parcial

Accidental

Tareas periódicas

Tareas programadas

Cualquier sistema, maquina o elemento que tenga fallas y causas raíces.

Plantas de potencia

Estructuras integrales

Al término del límite de vida útil:

Seguridad del servicio (seguridad de personas)

Durante el límite de vida útil:

Trabajos de mantenimiento:

Inspecciones periódicas

Otro parámetro relevante

Ajuste o recambio del elemento

Prestigio del producto (control de calidad)

Componentes accesorios

Equipos, sistemas fijos

Selección de maquinaria o equipos críticos:

Se estudia un patrón de medida:

Rutas lógicas

Kilómetros recorridos, etc.

Horas de funcionamiento de la planta

Ciclos de trabajo

Tiempo calendario

Número de unidades producidas

Horas de funcionamiento

Se aplica a máquinas o instalaciones:

Codificación

Criterios por los cuales se considera crítico

Inspección y periodicidad de las variables

Análisis de las variables críticas

Sistemas de medición de las variables

Regularidad de la producción (plantas de producción)

El valor de las variables depende del factor determinante del mantenimiento preventivo así:

Continuidad del servicio (atención al usuario)

Limitaciones técnicas (bajo rendimiento)

Es importante señalar, que en su mismo orden las diferentes acciones requieren en su grado de mayoraplicación de herramientas; por ejemplo en las reparaciones correctivas basta con las herramientas básicas ycon algunos instrumentos avanzados genéricos ocasionales; ya en las acciones modificativas requieren del uso




no sólo de los instrumentos básicos sino que necesita de algunos de los instrumentos avanzados genéricos yespecíficos, en especial análisis de fallas, FMECA, RPN , etc.; las acciones preventivas y predictivas usan lamayoría de los instrumentos básicos y genéricos y en especial las tareas proactivas de orden predictiva usaaparte de las anteriores y con mayor énfasis los instrumentos avanzados específicos de orden técnico descritosen secciones previas.

Ilustración 129 - Situaciones de las acciones preventivas.

Fuente de la Ilustración: Henao y otros,2001,4-12.

Las inspecciones siempre son previas al ciclo A de vida útil, la sustitución o el ajuste de la función se realizaen el tiempo S previo a la entrada en situación fuera del estándar o de falla real o potencial.

Las acciones preventivas, se basan en analizar periódicamente el estado de los elementos de las máquinas yasí poder planear de una forma lógica las tareas proactivas. Su gran ventaja es que permite organizar lasactividades en forma anticipada logrando de esta forma optimizar los recursos. Los métodos más usuales paraeste tipo de mantenimiento son: control de vibraciones, control de temperatura, termografía, inspecciónvisual, control de fisuras, teoría de vibraciones, rayos x, control de corrosión, etc., normalmente lasinspecciones y mediciones son de orden cualitativo más que cuantitativo.

Entre las formas que pueden aparecer las acciones preventivas, sobresalen: el denominado de uso que

consiste en que el mismo operario vela constantemente por todas las funciones sencillas de mantenimiento pudiendo anticiparse a graves averías, el Hard Time que se basa en revisiones constantes en ciertos intervalosde tiempo donde se examinan ciertas variables de operación y del equipo, desprendiéndose de allí del estadoactual la programación de las tareas planeadas y por último un mantenimiento preventivo muy avanzado quesólo usa herramientas avanzadas específicas de orden técnico denominado predictivo; que el autor maneja enforma independiente pues llega a tener suficiente importancia (PREVENTIVO@,1999)(VIBRACIONES@,1998). Se pueden revisar lecturas sobre preventivo en CD anexo en Softwares\LecturasPreventivas.pps

9.1.4 Acciones predictivas.

La permanente revisión y estudio de las variables182 internas o externas asociadas (directa o indirectamente) al proceso de operación de una máquina, permite diagnosticar el comportamiento futuro en tiempo real de la posible aparición de fallas o situaciones fuera de las condiciones estándares, con el fin de evitarlas a toda

costa y alargar los períodos de funcionalidad del equipo y por ende de la vida útil total.

El mantenimiento predictivo estudia la evolución temporal de ciertos parámetros, para asociarlos a laocurrencia de fallas, con el fin de determinar en qué período de tiempo esa situación va a generar escenariosfuera de los estándares, para así poder planificar todas tareas proactivas con tiempo suficiente para que esaavería nunca tenga consecuencias graves ni genere paradas imprevistas de equipos. La predicción delcomportamiento de los parámetros se hace a través de las ciencias: matemáticas, estadísticas, proyectivas,

182 Presión, temperatura, corrosión, desgaste, etc.




prospectivas, correlacionales, aleatorias, univariables, bivariables y multivariables, etc. Una de lascaracterísticas más importantes de este tipo de acción de mantenimiento es que no debe alterar elfuncionamiento normal de la planta mientras se está aplicando.

La inspección y evaluación de los parámetros se puede realizar en forma periódica o en forma continua,dependiendo de diversos factores como son: el tipo de planta, los tipos de fallos por diagnosticar y lainversión que se quiera realizar.

Las acciones predictivas usan en forma exhaustiva y excluyente (o compartida) todos 183 los instrumentosespecíficos de orden técnico de mantenimiento, como los básicos y avanzados genéricos en toda su plenitud.La condición de estado que es otra de las denominaciones que se dan a las tareas proactivas de índole

predictivo consiste en la parametrización y análisis futuro del comportamiento de los parámetros relevantes delas máquinas asociados a los estados de falla SoFa.

El mantenimiento predictivo basa sus principios en el conocimiento permanente del estado y la operatividadde los equipos, mediante la medición de diferentes variables. El control que se tiene de estas variablesdetermina la utilización del predictivo. La principal ventaja radica en la velocidad de detección de la avería(en forma anticipada y temprana al hecho), mientras que en otros casos sólo es posible establecer unafrecuencia. A su vez, el predictivo incorpora algunas variables que aumentan la información del estado de losequipos. La cantidad de información que proporciona este tipo de mantenimiento, sumado a la rapidez con

que se mida la información, supera ampliamente a las acciones de mantenimiento descritas anteriormente(Navarro y otros,1997,35).

Ilustración 130 - Situaciones de las acciones predictivas.

Fuente de la Ilustración: Henao y otros,2001,4-16.

Algunas de las ventajas del mantenimiento predictivo son:

Reduce el tiempo de parada al conocerse exactamente que órgano es el que falla.Permite seguir la evolución de un defecto en el tiempo.Optimiza la gestión del personal de mantenimiento.Realiza la verificación de la condición de estado y monitoreo en tiempo real de la maquinaria,tanto la que se realiza en forma periódica como la que se hace de carácter eventual.

Maneja y analiza un registro de información histórica vital, a la hora de la toma de decisionestécnicas en los equipos.Define los límites de tendencia relativos a los tiempos de falla o de aparición de condiciones noestándares.Posibilita la toma de decisiones sobre la parada de una línea de máquinas en momentos críticos.Facilita la confección de formas internas de funcionamiento o compra de nuevos equipos.

183 O la mayoría, de los descritos en la sección 8.5.1 Instrumentos avanzados técnicos específicos.




Provee el conocimiento del historial de actuaciones, para ser utilizada por el mantenimientocorrectivo.Facilita el análisis de las averías.Aplica el análisis estadístico del sistema.

El principal inconveniente del mantenimiento predictivo es de tipo económico. Para cada máquina esnecesaria la instalación de equipos de medición de parámetros que puedan ser: presión, pérdidas de carga,caudales, consumos energéticos, caídas de temperatura, ruidos, vibraciones, agrietamientos, etc.(LATINO@,1999a) (b).

Las acciones de mantenimiento trátese de planeadas (como también las modificativas y las correctivas), noson ni buenas ni malas en sí mismas; sólo llegan a ser más adecuadas unas que otras en la medida que serealicen a partir de una táctica (TPM , RCM , combinada, clase mundial, reactiva, proactiva, etc.) dada y deunos criterios técnicos que permitan establecer si la estrategia utilizada es la más económica y conveniente ala luz del LCC y de los beneficios obtenidos en confiabilidad, mantenibilidad y disponibilidad por unidadeconómica invertida en ese tipo específica de acción (correctiva, modificativa, preventiva y/o predictiva). Lasacciones se deben seleccionar a la luz de los requerimientos de los cuatro niveles y en especial del grado dedesarrollo que tenga la empresa en cuestión en el nivel instrumental, pues es este último quien condiciona laviabilidad de la aplicación de reparaciones o mantenimientos. Se pueden revisar documentos alusivos a

predictivo en cd adjunto en Softwares\Lecturas Predictivas.pps

9.2 Nivel Táctico:

El nivel tres del enfoque sistémico kantiano de mantenimiento, se refiere a las diferentes formas deorganización que pueden adoptar las empresas para manejar y operar el mantenimiento.

La táctica es la forma en que las diferentes compañías organizan la ejecución y la administración delmantenimiento de una forma coherente, lógica y sistémica; la implementación de una táctica implica laexistencia de normas, leyes, reglas que gobiernan la forma de actuar; existen diferentes alternativasinternacionales de tácticas, sobresalen entre ellas: TPM , RCM , TPM & RCM combinados, Proactiva, Reactiva,Clase Mundial, por Objetivos, etc., y en especial la propia táctica que cada organización construye al travésdel tiempo.

Para que una empresa alcance el nivel tres (táctico), debe manejar con suficiencia la mayoría de losinstrumentos básicos, avanzados genéricos y específicos de mantenimiento y debe comprender las diferentesacciones factibles de realizar; en el evento en que desee implementar cualquiera de las tácticas y tengafalencias en el nivel instrumental, le toca devolverse hasta superar la implementación de las herramientasespecíficas requeridas para su implementación.

Al igual que en el nivel dos, las diferentes tácticas no son por sí mismas buenas ni malas, serán exitosas o noen la medida que logren alcanzar las metas de la compañía acorde a su visión y misión, con rangos atractivosde CMD, bajos costos LCC y un grado de desarrollo tecnológico (Smith,1998) y de mercadeo importante;todo en el marco de una planeación de largo plazo, con planes específicos de mantenimiento que integren loscuatro niveles de una forma coherente.

9.2.1 Implicaciones de las diferentes clases de tácticas de mantenimiento

La selección de una táctica se hace con base en las necesidades específicas de cada empresa, existensuficientes diferencias y alternativas entre las diferentes opciones. Lo importante es que la tácticaseleccionada sea afín a los dos primeros niveles de mantenimiento, que la táctica siga un lineamientoestratégico de cuarto nivel. De por sí la escogencia individual de una táctica es indiferente del momento yestado que viva la empresa, puede llegar a ser uno de los grandes pecados estratégicos que conduzcan aresultados deficientes de mantenimiento en el mediano o largo plazo.

Se debe proceder con un diagnóstico inicial integral con alguna de las dos herramientas propuestasanteriormente o con otra similar para determinar el nivel actual de desarrollo en forma previa a la seleccióntáctica, se debe tener muy claro con qué instrumentos se cuenta y cuáles falta por desarrollar, y en especial se




debe tener un panorama claro de la ubicación física184 de los equipos relevantes y/o críticos en sus curvas detasas de fallas, de tal forma que haya coherencia entre los estados de los equipos y la táctica que se deseaimplementar; el comentario es que en parte la decisión de la táctica a seleccionar debe partir de la premisa dela fase en que se encuentra en la curva de la bañera los equipos importantes, las líneas de producción ysobretodo la empresa en conjunto.

Acorde a las características de comportamiento de las fallas, de la tasa de fallas y reparaciones, descritas enlas secciones 3.2.1 - Curva de la bañera o de Davies y 3.2.2 - Curva de mantenibilidad, se plantean diferentesalternativas de aplicabilidad eficiente tanto para las cuatro acciones de mantenimiento como para las tácticasmás usadas; este factor es vital en la selección de la táctica acorde al momento CMD que viva la empresa.

Ilustración 131 - Aplicación de acciones y tácticas acorde a los valores CMD y eta que se tengan.

"" (t) Tasa de fallas en Weibull(t) Tasa de fallas en Weibull

etaeta

eta entre 0 y 0.95 eta entre 0.95 y 1.05 eta entre 1.05 y 1.95 eta entre 1.95 y 2.05 eta entre 2.05 y 3.44 eta mayor a 3.44 ttiempoiempo

0.00.0 2.02.0 3.443.441.01.0 1.01.0 2.02.0 > a 3.44> a 3.44

Acciones mAcciones máás adecuadas en funcis adecuadas en funcióón deln del etaetaCORRECTIVASCORRECTIVAS MODIFICATIVASMODIFICATIVAS PREDICTIVASPREDICTIVASPREVENTIVASPREVENTIVAS

Banda de aplicabilidad eficiente de las TBanda de aplicabilidad eficiente de las Táácticascticas

Reac t i v a Reac t i v a

T P MT P M

R C MR C M

*

* Denota que la línea a medida que se vuelve más gruesa la aplicación de la táctica es más eficiente ya que se acomoda más a las características de las fallas y de su tasa.

2.02.0

P r o a c t i v a P r o a c t i v a

9.2.1.1 TPM - Mantenimiento Productivo Total

Las industrias japonesas, después de la segunda guerra mundial, determinan que para competir eficazmente enel mercado mundial, deben mejorar la calidad de sus productos; de esta forma se importan del continenteamericano técnicas de manufactura y de administración, las cuales adaptan rápidamente a sus sistemasindustriales; entre los conceptos importados se encuentra el mantenimiento preventivo, posteriormente leincorporan a este otros conceptos como: mantenimiento productivo, prevención del mantenimiento, ingenieríade confiabilidad, etc; logrando modificar en forma radical el ambiente industrial japonés, para conformar loque se conoce como TPM (Mantenimiento Productivo Total), algunas veces definido como mantenimiento

productivo implementado por todos los empleados, basado en que la mejora del equipo debe involucrar a

todos los funcionarios de la organización, desde los operadores hasta los empleados de la alta dirección(Nakajima,1991,XV-XXI).

La introducción del TPM en la fábrica, debe contar con el apoyo de la alta dirección, ésta debe incorporar elTPM dentro de las políticas básicas de la compañía, y concretar metas, tales como incrementar el período deuso del equipo a más del 80%, reducir las fallas en al menos un 50%, entre otros. Una vez que se establecen

184 Tener una medición clara de los diferentes valores CMD de los equipos en la curva de la bañera, ya que acorde a ello se puedediagnosticar la preferencia en sí de una táctica.




las metas, cada empleado debe entender, identificar y desarrollar las actividades de pequeños grupos en ellugar de trabajo, que aseguren el cumplimiento de los objetivos de la empresa. En TPM , los grupos pequeñosestablecen sus propios alcances basados en las metas globales (Tsuchiya,1995,2-4) (Yamashina,1995).

La implementación de un programa de TPM se puede lograr en intervalos de tiempo que van desde un añohasta tres para lo cual requiere de un plan marco, que sirve como plan de trabajo en el desarrollo de lasactividades, de tal forma que se pueda dividir en etapas, de tal manera que los pequeños grupos adecuen susfunciones en cada nivel.

Los pasos específicos para desarrollar el programa de TPM deben ser desarrollados individualmente por cadacompañía, es decir, ajustados a sus requerimientos. Hay cinco metas interdependientes, que representan losmínimos requerimientos para desarrollar el programa TPM (Nakajima,1992,6):

Mejora en la eficacia del equipo.Mantenimiento autónomo por los operadores.Un plan de mantenimiento administrado por el departamento de mantenimiento.Entrenamiento para mejorar las destrezas y operaciones de mantenimiento.Un programa de administración del equipo, para prevenir problemas que ocurran durante nuevasinstalaciones o arranque de máquinas.

La mejora continua que involucra el TPM desarrolla en las organizaciones: la innovación, la mejora continua propiamente dicha y el mantenimiento de estándares y su superación. Rey define TPM como el conjunto dedisposiciones técnicas-medias y actuaciones que permiten garantizar que las máquinas-instalaciones yorganización que conforman un proceso básico o línea de producción, puedan desarrollar el trabajo que tienen

previsto en un plan de producción en constante evolución por la aplicación de la mejora continua. El TPM tiene como principal objetivo cuidar y utilizar los sistemas productivos, manteniéndolos en su estado base (deorigen o de referencia185) y aplicando sobre ellos mejora continua (NAKAJIMA5S@,2005)

El TPM procura cuatro principios fundamentales: satisfacción del cliente, dominio de los procesos y sistemasde producción, implicar a personas a través del mantenimiento autónomo y el aprendizaje y la mejoracontinua. El efecto del TPM sobre una organización es que pretende eliminar y llevar a cero las averías y los

problemas periódicos repetitivos, para lograr una buena disponibilidad y operatividad mediante lametodología de análisis de pérdidas en seis (6) fases: averías, reglajes, falta de piezas o corta vida de

elementos, tiempo de vida útil de elementos más cortos que lo esperado, defectos de proceso y rendimientoreducido entre la operación y su estabilidad. El TPM tiene como pilares básicos: el mantenimiento planeado,la ingeniería de mantenimiento, los grupos que procuran elevar los indicadores CMD y la mejora técnicacontinua (Rey, 1992, 391-410).

EL TPM como táctica es la más básica de todas, es la pionera en este ramo, sus dos grandes propósitos son:elevar la productividad y aunar esfuerzos del personal de producción alrededor del mantenimiento,aglutinando todo el recurso humano alrededor de la gestión y operación del mantenimiento. Los pasos básicos

para su implementación son:

185 Estado de referencia, procura mantener características de: tiempo de vida útil, parámetros de proceso, de engrase, de calibración, deelectricidad, de calidad, mecánicos, hidráulicos, etc.




Ilustración 132 - Plan maestro para la aplicación de una táctica TPM en una empresa.

ETAPA 1. DECLARACI N DE INTRODUCCI N DE TPMLa alta dirección de la compañía proclama su decisión de iniciar el proceso deaplicación del TPM.ETAPA 2. CAMPA A DE EDUCACI N EN TPMSe le da entrenamiento al personal de apoyo logístico y se hacen acciones dedivulgación para todos los empleados.

ETAPA 3. FORMACI N DE COMIT S Y EQUIPOS TPMSe forman comités de promoción de TPM y se establecen los vínculos con otrosdepartamentos de la compañía.

ETAPA 4. FIJACI N DE PRINCIPIOS Y METASSe hacen comparaciones con otras empresas respecto a las metas y se muestranlos logros que se deben alcanzar al final.

ETAPA 5. PREPARACIÓN DE UN PLAN MAESTRO

El plan contempla la preparación, la evaluación de metas intermedias y laevaluación de objetivos a lograr al final de la implantación de cada pilar.

ETAPA 6. INAUGURACIÓN DE TPM

Ceremonia donde participan todos los miembros de la compañía, proveedores,filiales y otros.La dirección de la compañía declara formalmente el inicio de la implementación.

ETAPA 7. ESTABLECER UN SISTEMA DE ALTO DESEMPEÑOENFOCADO A LA PRODUCCIÓNSe inicia la realización de los cuatro pilares básicos:

1. Aumentar La Eficiencia En Los Procesos Y Equipos.

2. Mantenimiento Autónomo

3. Mantenimiento Programado.4. Capacitación en la operación y mantenimiento de equipos.

ETAPA 8. ESTABLECER UN SISTEMA DE ADMINISTRACIÓN PARALA INCPORPORACIÓN DE NUEVOS EQUIPOS, PRODUCTOS OELEMENTOS AL SISTEMA TPM

ETAPA 9. ESTABLECER UN SISTEMA DE ASEGURAMIENTO DE LACALIDAD

ETAPA 10. ESTABLECER UN PROCESO PARA MEJORAR LAEFICIENCIA EN LAS ÁREAS DE ADMINISTRACIÓN Y SUPERVISIÓN

ETAPA 11. ESTABLECER UN SISTEMA DE LA SEGURIDAD E HIGIENE(ISO 18000) Y DEL MEDIO AMBIENTE (ISO 14000)

ETAPA 12. IMPLEMENTACIÓN COMPLETA DE TPM EN EL LOGRODE LAS METAS PROPUESTAS, BÚSQUEDA DEL PREMIO TPM YREPLANTEAR NUEVOS OBJETIVOS - MONITOREO TOTAL DELPLAN Y APLICACIÓN DEL TPM.

III. FASE: EJECUCIÓN (Etapa 7 A 11)

II. FASE: INICIO DE INTRODUCCIÓN (Etapa 6)

I. FASE: INTRODUCCIÓN PREPARACIÓN. (Etapa 1 a 5)

IV. FASE: ESTABILIZACIÓN (Etapa 12)

EL TPM desempeña una labor importante en la motivación para la implementación de la primera táctica (esdecir cuando se desea salir del nivel dos operacional de mantenimiento e ingresar en el nivel táctico tres), esla base de otras tácticas como el RCM o la Proactiva, puede presentar algunas limitaciones cuando de equiposde alta tecnología se trata o cuando se entra a analizar con profundidad en el campo de la confiabilidad dondese recomienda su implantación en forma combinada con el RCM .

El TPM básicamente usa las acciones correctivas, modificativas, preventivas y esporádicamente las predictivas (es el RCM quien enfatiza más en estas). Es una táctica netamente de perfil humanista, sirve paraempresas con situaciones difíciles en el recurso humano en producción y mantenimiento, es una metodologíaideal para empresas en proceso de crecimientos rápidos y con deficiencias en el clima organizacional. Paramayor ilustración sobre el tema se pueden ver los archivos en el CD adjunto bajo los nombres deSoftwares\Principios básicos del TPM.pps y de Softwares\Sistemas visuales.pps




9.2.1.2 RCM - Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad

El RCM encuentra sus raíces a principios de los años sesenta; inicialmente es desarrollado por la industria dela aviación civil norteamericana; el primer esfuerzo serio lo promulga la ATA (Air Transport Association) enWashington (USA) en 1968, conocido como informe MSG1; posteriormente actúa el departamento dedefensa de USA y, por comisión, F. Stanley Nowlan y Howard Heap escriben por primera vez su trabajo bajoel nombre de Reliability Centered Maintenance en 1978 (publicación de United Airlines por el Ministerio de

Defensa de los Estados Unidos), que procura optimizar los factores humanos y productivos alrededor delmantenimiento. El estudio MSG2, primero, y el MSG3, promulgado en 1980, han permitido la divulgación dela metodología (MOUBRAY@,2001).

El RCM se puede definir como un proceso usado para determinar lo que debe hacerse para asegurar quecualquier recurso físico continúe realizando lo que sus usuarios desean que realice en su producción normalactual (Moubray, 1998,3).

La filosofía del RCM se fundamenta en:

Evaluación de los componentes de los equipos, su estado y su función.Identificación de los componentes críticos.Aplicación de las técnicas de mantenimiento proactivo y predictivo.

Chequeo en sitio y en operación del estado corpóreo y funcional de los elementos mediante permanente revisión y análisis.

El mantenimiento centrado en confiabilidad es una filosofía de gestión de mantenimiento que sirve de guía para identificar las actividades de mantenimiento con sus respectivas frecuencias a los activos másimportantes de un contexto operacional. Esta no es una fórmula matemática y su éxito se apoya

principalmente en el análisis funcional de los fallos de un determinado contexto operacional, realizado por unequipo de trabajo multidisciplinario, el cual desarrolla un sistema de gestión de mantenimiento flexible que seadapta a las necesidades reales de mantenimiento de la organización, tomando en cuenta la seguridad

personal, el ambiente, las operaciones y la razón costo / beneficio (Jones,1995,1).

El RCM es una técnica de organización de las actividades y de la gestión del mantenimiento para desarrollar programas organizados, que se basan en la confiabilidad de los equipos en función del diseño y de laconstrucción de los mismos. El RCM asegura un programa efectivo de mantenimiento que se centra en que laconfiabilidad original inherente al equipo se mantenga (Marks,1997, 49-52).

Los objetivos del RCM son los siguientes:

Eliminar las averías de las máquinas.Suministrar fuentes de información de la capacidad de producción de la planta a través del estadode sus máquinas y equipos.Minimizar los costos de mano de obra de reparaciones, en base a un compromiso por parte de losresponsables del mantenimiento en la eliminación de fallos de máquinas.Anticipar y planificar con precisión las necesidades de mantenimiento.Establecer horarios de trabajo más razonables para el personal de mantenimiento.Permitir a los Departamentos de Producción y de Mantenimiento una acción conjunta ysincronizada a la hora de programar y mantener la capacidad de producción de la planta.

Incrementar los beneficios de explotación directamente mediante la reducción de los presupuestosdel departamento de mantenimiento.

El RCM tiene numerosas ventajas en cuanto al aumento de la disponibilidad y confiabilidad de la maquinaria;a continuación se mencionan las más importantes:

Crea un espíritu altamente crítico en todo el personal (operaciones o mantenimiento) frente acondiciones de falla y averías.Logra importantes reducciones del costo del mantenimiento.




Optimiza la confiabilidad operacional, maximiza la disponibilidad y/o mejora la mantenibilidadde las plantas y sus activos.Integra las tareas de mantenimiento con el contexto operacional.Fomenta el trabajo en grupo (convirtiéndolo en algo rutinario).Incrementa la seguridad operacional y la protección ambiental.Optimiza la aplicación de las actividades de mantenimiento tomando en cuenta la criticidad eimportancia de los activos dentro del contexto operacional.Establece un sistema eficiente de mantenimiento preventivo.Aumenta el conocimiento del personal tanto de operaciones como de mantenimiento con respectoa los procesos operacionales y sus efectos sobre la integridad de las instalaciones.Involucra a todo el personal que tiene que ver con el mantenimiento en la organización (desde laalta gerencia hasta los trabajadores de planta).Facilita el proceso de normalización a través del establecimiento de procedimientos de trabajo yde registro (Moubray,1992).

Ilustración 133 - Beneficios del mantenimiento centrado en confiabilidad

CalidadCalidad Tipo de ServicioTipo de Servicio CostoCosto TiempoTiempo RiesgoRiesgo

Aumenta la disponibilidad enal menos un 8%, por el sólohecho de implementar.

Elimina las fallas crónicas yelimina las causas raíces.

Aumenta la flexibilidadoperacional.

La programación demantenimiento se basa enhechos reales.

Proporciona el completoconocimiento de las fallasreales y potenciales de lasmáquina, así como de suscausas.

Proporciona un mejor climaorganizacional para el trabajoen equipo.

Ayuda a entender mejor lasnecesidades y losrequerimientos de losclientes.

Disminuye las paradasimprevistas.

Genera un ambiente deinvestigación y desarrolloalrededor de los análisis defallas.

Reduce los niveles demantenimiento al menos enun 40%.

Optimiza los programa demantenimiento.

Reduce los costos planeadoso no de mantenimiento almenos en un 40%.

Alarga la vida de los equipospara propósitos especiales.

Todas las actividades demantenimiento se analizan enun contexto de costo /beneficio.

Mejora los tiempos medios deconfiabilidad, mantenibilidad ydisponibilidad al menos en un25%.

Aumenta los tiempos defuncionalidad de los equiposal menos en un 150% enpromedio.

Reduce o elimina los tiemposde demora en suministros obúsqueda de recursos orepuestos.

Jerarquiza las actividades demantenimiento, logrando sureducción en el tiempo.

Brinda seguridad e integridadambiental en todo eldesarrollo del proceso, aniveles muy superiores de losque se tienen antes deimplementarlo.

Las fallas con consecuenciassobre el medio ambiente o laseguridad son las que más seatacan y eliminan.

Reduce al mínimo laposibilidad de fallas encadena o superpuestas.

Su razón de calificación alriesgo la hace como una delas tácticas más seguras.

Las limitaciones del RCM radican más que todo en el factor humano con que cuenta la organización, ya quede éste dependerá el éxito de la metodología. En este punto el equipo natural de trabajo juega un papel muy

importante, debido a que será este el único responsable de divulgar de manera correcta y eficiente estafilosofía de manera que las personas involucradas con el RCM no vean este cambio como un problema, sinocomo una solución a sus problemas. El equipo natural de trabajo será quien defina a qué equipos ycomponentes se les aplicara dicha filosofía, ya que no se puede esperar aplicar RCM a toda una planta y atodos sus equipos pues seria un proceso demasiado lento e inoficioso. Por todo lo mencionado anteriormentese debe tener demasiado cuidado a la hora de seleccionar correctamente las personas que conformaran elequipo natural de trabajo (Moubray,1992).

Las siguientes son algunas acciones que se pueden diferenciar dentro del RCM :

Acción correctiva: reparación o reemplazo sobre los fallos. El costo de control o detección defallos excede los beneficios.Acción preventiva: reparación o reemplazo sobre tiempos o ciclos.

Acción predictiva: se emplean condiciones de monitoreo para detectar fácilmente etapas de falla.Reemplazo o reparación sobre condición.Además de estas acciones, el mantenimiento centrado en la confiabilidad ( RCM ), combinaalgunas actividades del mantenimiento proactivo para detectar y analizar la presencia de algunascausas de fallo reduciéndolas en un periodo determinado (TROYER@,2001)

El RCM , es una táctica procedimental que basa su esquema en el permanente cuestionamiento de lasactividades de mantenimiento, sigue un proceso lógico y coherente que tiene normas; las preguntas a que dalugar son:




¿Funciones y parámetros asociados al equipo en su ambiente operacional normal actual?¿De qué manera puede fallar y no cumplir las funciones anteriores?¿Cuál o cuáles son las causas inmediatas o básicas? - ¿Cuál es su causa raíz?¿Qué pasa y qué impactos genera cada falla funcional?¿Cuál es la importancia de cada falla?¿Cómo se puede predecir, prevenir o eliminar cada falla?¿Qué controles se deben ejecutar para controlar la falla, si no hay tareas que permitan anticiparsea ella o desaparecerla?

Existen varios procedimientos de orden universal que plantean las normas y reglas que rigen laimplementación del RCM , en sí son procedimientos parecidos, algunos con mayor validez o no, pero en elfondo apuntan a unos propósitos generales comunes.

Ilustración 134 - Algunas de las normas que gobiernan el RCM, son:

Entidad mundialEntidad mundialCasa OREDACasa OREDA -- EsReDAEsReDA – – EIREDAEIREDA

PaPaííses nses nóórdicosrdicos

•Handbok Military Standard 2173 –January 1986•Manual de Stanley Nowlan y Howard Heap RCM (1978),

• MSG2 y MSG3 (1980)•Manuales de John Moubray - ALADON

Norma SAENorma SAE

JA 1012JA 1012 – – RCMRCMUSAUSA

Norma BritNorma Britáánicanica

TerotecnologTerotecnolog íía ( TPM _ RCM )a ( TPM _ RCM )BS 3811BS 3811

Normas propiasNormas propiasOREDAOREDA

Norma SAENorma SAEJA 1012JA 1012 – – RCMRCM

USAUSA

El autor, presenta en el CD adjunto un modelo tipo ensayo sobre la unificación de normas, que pretendemostrar los elementos básicos y fines comunes de algunas de estas normas sobre RCM , puede verse enSoftwares\VídeoRCM.pps

El desarrollo para la aplicación del RCM , tiene en cuenta lo siguiente:

Ilustración 135 - Etapas de aplicación del RCM.

Pasos para la implementación1. Formación del equipo natural de trabajo.

2. Selección y definición de las áreas y equipos restricción donde se implementará elRCM.

3. Definición de criticidad y selección de los sistemas críticos, estableciendo susFunciones primarias, secundarias, auxiliares y de apoyo logístico.

4. Análisis de los fallas funcionales reales o potenciales para cada una de lasfunciones.

5. Realización del análisis de los modos y de los efectos de las fallas, paradeterminar los modos de fallos a que se tiene lugar en cada falla funcional para

cada función (utiliza el procedimiento FMECA)6. Selección de las estrategias y procedimientos de mantenimiento (árbol lógico de

decisión).

7. Implantación y evaluación del CMD en cada caso.

8. Asigna estrategias y los recursos adecuados para el plan general de priorizaciónasignado con base en el RPN y los costos / beneficios asociados a cada modo de

falla.

9. Revisión y monitoreo periódico de todo el esquema general y específico.




La utilización del procedimiento RCM 186 se logra al ejecutar cada una de las siguientes etapas:

Ilustración 136 - Pasos del procedimiento individual RCM (archivo RCM.xls del CD adjunto).

1 - Numere Tabla RCM.

2 - Ingrese Código Activo.

3 - Defina Prioridad del Activo

4 - En la Hoja 1 Funciones Primaria Secundaria introduzca todas las funciones relevantes a evaluar.

5 - En la Hoja 2 - Fallas Funcionales asigne todas las Fallas funcionales a cada Función descrita

6 - En la Hoja 3 - Modos de Fallas asigne estos a cada Falla Funcional enunciada.

7 - En la Hoja 4 - Cálculos asigne las calificaciones respectivas de Severidad y Ocurrencia desde lacolumna H hasta la O inclusive, siguiendo las tablas y opciones mostradas, en las selecciones múltiplesde cada casilla, valore esto para todos los modos de falla de cada falla funcional en todas las funciones.

8 - En la Columna R de la Hoja 4 - Cálculos asigne la clase de Falla según las opciones OREDAdescritas en la opción múltiple dentro de la casilla.

9 - Ejecute la Macro Priorizar de la columna U de la Hoja 4 - Cálculos. El resultado obtenido es el Plan deAcción jerarquizado con base en el valor del Riesgo.

10 - Organice el Árbol lógico de Reparaciones y Mantenimientos a ejecutar sobre las Fallas, en la zonaentre las columnas AA hasta AK de tal manera que se pueda realizar en forma lógica y coherente,acorde a los recursos disponibles.

11 - Una vez ejecutadas todas las acciones de mantenimiento, se debe volver a calificar los criterios deSeveridad y Ocurrencia desde la columna AN hasta AU, luego se ejecuta la Macro Priorizar de lacolumna BA de la Hoja 4 - Cálculos, para conocer los nuevos valores de riesgo.

12 - Se asignan los valores de Costos y de CMD en las columnas BF a BM de la Hoja 4 - Cálculos paradeterminar los parámetros estratégicos y encontrar los beneficios obtenidos con el RCM.

13 - Reinicia el proceso después de un tiempo prudencial.

Para la realización del ejercicio integral y específico del RCM , se puede utilizar el modelo de ayuda, que seencuentra en el CD adjunto bajo la denominación Softwares\Formato RCM.doc .

Ilustración 137 - Etapas en la implementación global del RCM

1.Activos físicos a trabajar bajo RCM

2.Definir recursos físicos y humanos requeridos

3.Definir cronograma de entrenamiento, realización, análisis, fecha y

lugar de las Personas.

4.Estudiar integral y específicamente cada activo

1.Debe haber personal de operación, mantenimiento e ingeniería de

fábricas y de otras dependencias que soporten el proceso.

2.Los núcleos o grupos primarios deben al menos tener seis persona:ingeniero supervisor de mantenimiento, ingeniero supervisor de

producción, operario, mantenedor, experto externo y facilitador

(preferiblemente externo).

1.Análisis exhaustivo y excluyente con todo: funciones, fallas

funcionales, modos de falla, tareas, etc. en todos los equipos críticos y

elementos claves.

2.RCM entendido por todos.

3.Método del Vaticano por consenso en forma rápida y ágil, con dosis

motivacional.

4.Calendario de trabajo con cumplimientos.

1.Planes de mantenimientos y reparaciones a ser efectuados.

2.Rediseño de procesos de operación, validados, entendidos y

practicados por quienes ejecuten.

3.Involucrar los mantenimientos en el CMMS o programas manuales.

4.Tareas descritas a cabalidad con conocimiento de causa de quienes las

practican y practicarán.

5.Modificaciones, con cálculos y estudios, responsables y fechas.

6.Control de seguimiento de tareas y operaciones nuevas o rediseñadas

en frecuencia.

1.Revisión integral de nivel gerencial por cada activo terminado.

2.Auditoría, costos, CMD.

3.Revisión a la luz de las normas internacionales SAE JA1011, SAE

JA1012, OREDA, Military Standard 2173 y British Norm Standard 3188

4.Beneficios, limitaciones, cambios y su nueva aplicación.

5.Revisión cada dos años de los activos con modificación o cambios en

calidad repuestos, bajo control de la curva de Davies o de la Bañera.

1 - Planeación

3 - Facilitadores

4 - Resultados de

análisis RCM

5 - Auditoría e

implementación

2 - Grupos de

Realización yRevisión

186 Descrito en Hoja Excel en el CD adjunto, bajo el nombre del archivo Softwares\Procedimiento RCM.xls




El RCM utiliza los cuatro tipos de acciones descritas anteriormente (nivel dos de mantenimiento), utiliza lamayoría de los instrumentos avanzados específicos de orden técnico y se apoya en la mayoría de herramientas

básicas y avanzadas genéricas, esta es la gran diferencia con el TPM , este último es de enfoque socialhumanista mientras que el RCM es básicamente de corte técnico, el TPM es más humano mientras el RCM esmás frío.

La aplicación del RCM es muy útil en empresas con un gran clima organizacional, donde el recurso humanoes motivado y consciente de la importancia del trabajo en equipo de mantenimiento y producción alrededor delas máquinas. Esto hace posible aplicar el RCM sin tener que haber desarrollado en forma previa el TPM , perose requiere ese componente humano muy desarrollado en la empresa donde se desea aplicar el RCM sin elTPM . Es muy recomendable que la organización esté madura en los niveles uno y dos de mantenimiento conal menos unos cinco (5) años de experiencia para luego proceder a instalar alguna táctica..

Los pasos requeridos, conceptos y procedimientos específicos del RCM , pueden ser consultados en el materialilustrativo adjunto en el CD bajo la denominación Softwares\RCM.pps, también se puede observar la NormaMilitary Standard 8123 y otros documentos alusivos al RCM en el archivo del CD con el nombreSoftwares\Lecturas RCM.pps.

9.2.1.3 Mantenimiento combinado TPM - RCM

La combinación RCM y TPM tienen la ventaja de mejorar el proceso para facilitar el trabajo en equipo entre

mantenimiento y las funciones de producción, mejorar la fiabilidad de las máquinas y bajar los costos deoperación. Ambas tácticas son excluyentes y complementarias, mientras el TPM mejora la productividad el

RCM aumenta la confiabilidad y la competitividad (MORE@,1998).

Los pilares básicos del TPM y algunos pensamientos sobre su relación con una estrategia RCM son:

El TPM trata de restaurar el equipo a una condición parecida a la nueva. Las buenas prácticas deTPM ayudan a reducir al mínimo las fallas que ocurren en la etapa de mortalidad infantil, durantela instalación y puesta en marcha o a partir de estas; con la restauración del equipo y el cuidado

básico por parte del operador; mientras el RCM erradica o controla las fallas.El TPM contribuye a la participación del operador en el mantenimiento del equipo. Sin embargo,el operador necesita el trabajo de especialistas cuando el problema en la maquinaria implicatecnologías mas avanzadas, estos especialistas usan los principios del RCM para analizar los

modos de fallas y sus efectos, además, usan herramientas de monitoreo de condición como elanálisis de vibraciones y otros instrumentos avanzados de mantenimiento que facilitan laidentificación de la causa del problema.El TPM procura mejorar la eficacia y la eficiencia del mantenimiento, al igual que el RCM .El TPM exige que las personas se entrenen para mejorar sus habilidades de trabajo, mientras queel RCM ayuda a identificar las fallas del personal e indica las áreas que requieren entrenamiento.El TPM usa el control y la prevención del mantenimiento. Esto es inherente en RCM que seencarga de identificar y evitar los modos de falla.El TPM intensifica el uso del mantenimiento preventivo, el RCM lo complementa al utilizarintensivamente el predictivo. El RCM ayuda a identificar cómo y cuándo usar el mantenimiento

preventivo o predictivo a través del análisis de los modos de falla.La combinación de ambas modalidades de mantenimiento es una costumbre que se incrementadía a día en las empresas modernas, para mejorar y conservar los equipos y sus funciones. Con la

combinación de ambas tácticas complementarias se logra evitar crisis y fallas en el proceso productivo, se minimizan los costos y se mejoran constantemente los procesos de planta. Larelación clave entre TPM y RCM estriba en que sus principios claves de organización yconfiabilidad se combinan para garantizar una excelente operación y gestión de mantenimiento.El RCM sirve para determinar los requerimientos de mantenimiento para operaciones físicas consu correspondiente contexto operativo tecnológico y con el TPM se logra que estosrequerimientos se difundan como los más efectivos y económicos (Geraghty, 1996,231).

La utilización conjunta de ambas tácticas permite alcanzar un manejo intensivo y exitoso de los instrumentos básicos y avanzados de mantenimiento, en especial del recurso humano (TPM ) y de la tecnología ( RCM ), su






Si el usuario no ha corregido las causas raíces de la falla detectada, ésta es inminente. Eneste estado de falla el material se encuentra dañado y el rendimiento de la máquina es bajo.Cuando la máquina alcanza este estado, el operario debe programar acciones planeadas demantenimiento lo más pronto posible para evitar averías por rotura e intervenciones no

planeadas. En el caso de ignorar cualquier degradación del material o pérdida derendimiento lo más probable es que ocurra una falla en forma precipitada de la máquina.Éste es un estado en el cual la degradación del material llega a ser grande, los elementosirreparables y la pérdida de comportamiento alta. En estas condiciones, la falla está alalcance de la mano y el sistema debe ser parado y revisado.

Finalmente, si se continúa la operación del equipo, se produce la falla catastrófica, donde lamáquina pierde la funcionalidad y se requiere una reparación mayor de carácter urgente paraque pueda volver a producir bienes o servicios” (Oiltech Analysis,1995,361-362).

El mantenimiento proactivo utiliza las acciones correctivas de acuerdo con la criticidad encontrada y con susefectos potenciales en los sistemas (Klusman,1995,18), desarrolla acciones predictivas y preventivas demantenimiento para detectar y analizar las causas de falla. A su vez, estas acciones incluyen un rediseño omodificación de los equipos para prevenir o eliminar los problemas una vez ocurran (PIOTROWSKI,2001).

Proactivo recibe mucha atención en el mundo entero como uno de los medios más importantes para lograr

ahorros insuperables por técnicas convencionales de mantenimiento. Al sustituir una filosofía reactiva delmantenimiento por una proactiva se evita seguir en las condiciones no estándares de falla y el desgaste

prematura de los equipos (FITCH@,2002).

La integración de herramientas del TPM y RCM (que pueden utilizarse individualmente o en formacombinada) se logra mediante la táctica proactiva. Conjuntamente con el TPM y el RCM también se utiliza lamayoría de instrumentos básicos (en especial información, recurso humano, tecnología, información,

planeación, etc.) y avanzados genéricos y específicos (particularmente todos los asociados a fallas), tambiénmaneja los indicadores CMD, con lo cual se puede deducir que es una táctica integradora de TPM , RCM yTPM & RCM en el tiempo (Klusman,1995,18-20).

Ilustración 138 - Estructura proactiva de Nestlé.

Fuente de la Ilustración: NESTLÉ@,2005.




Los tres pasos para la implementación de la táctica proactiva, según Tribology Data Handbook 187 , con el fin delograr el éxito de la aplicación y lograr sus inmensos beneficios, son:

Fijar metas o estándares basados en el análisis de causa raíz de los fallos; ya que por definición proactivo implica constante análisis, monitoreo y control de los fallos y de su causa raíz.Mantener el control de la causa raíz y conservarla en el tiempo de una manera sostenible es elsegundo paso.El tercer paso es la permanente vigilancia microscópica de los elementos de control de la causaraíz, manteniéndola dentro de las condiciones estándar y evitando de una manera disciplinada queésta salga de ella.

SKF, enumera cuatro pasos en las aplicaciones de la táctica proactiva:

Establecimiento de un sistema planeado de mantenimiento basado en confiabilidad y en elrecurso humano, con utilización intensiva de métodos predictivos y preventivos.Diagnósticos y análisis de la causa raíz.Mejora a través de Indicadores Clave de Rendimiento (KPI).Proceso de medición, revisión y monitoreo integral de la gestión y operación industrial.

Ilustración 139 - Ciclos de vida y actividades de la táctica proactiva.

Identificar la causa raíz de la

falla

Corregir cualquier

causa aberrante

No hay degradación del

material, aún

Registrar parámetros

del sistema

Formas deFormas deevitar evitar

las fallaslas fallas

Característicasfísicas del elementoen falla.

Accionesproactivas demantenimiento.

Inestable,causa raízde las fallas

Identificadala causa raiz

Materialdegradado

Incorrecto

Bajorendimiento

Inestable,causa raízde las fallas

Identificarmaterialdegrado

Valoraciónde la avería

Planearparada demáquinaspara reparar

Realiza lareparación ymonitorearesultados

c o n d

i c i o n

a l

C o n d

i c i ó n

d e l e

s t a d

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d e f a l l a

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p r e c i p i t a

d o

i n m i n

e n t e

i n c i p i e

n t e

187 Tomado de la página web en internet http://www.noria.com/secure/product_detail.asp?catalogid=76 del autor E. Richard Bóxer, dela editorial CRC Press de 1997.

http://www.noria.com/secure/product_detail.asp?catalogid=76






Los principales objetivos del mantenimiento proactivo son identificar y eliminar las causas básicas,inmediatas y raíces de las fallas. Es una táctica que trata de frenar las causas inmediatas por fallas incipientesen los sistemas o máquinas. El operario puede revisar todos los parámetros para determinar la estabilidad dela máquina e identificar si existen condiciones de falla. Es realmente una nueva dimensión dentro de latecnología del mantenimiento. Requiere que el personal tenga un alto nivel de conocimiento y familiarizacióncon la máquina. El personal debe entender los principios de funcionamiento y características de la máquina,con el objeto de identificar las causas raíces de la falla. En otras palabras, el personal de mantenimiento debeestar entrenado para reconocer condiciones defectuosas de funcionamiento. El resultado que produce laimplantación de una táctica proactiva, es que crea en la empresa un cambio en la conducta y es el generadorde innumerables ahorros para las empresas, con lo cual sufraga su instalación e implementación y generasituaciones positivas como: mejor imagen del cliente, mayor garantía de calidad de los equipos, superiorconfiabilidad en los equipos, alta seguridad y gran economía en los costos (Oiltech Analysis,1995,361-368).

Las tareas proactivas (Moubray,1992) están en el nivel dos de mantenimiento, el tratamiento de la táctica proactiva se logra al aplicar los conceptos enunciados con todas sus reglas, normas y condiciones expuestasen el nivel tres de mantenimiento. Información, conceptos y aplicaciones adicionales a las presentadas seencuentran en el CD adjunto bajo la denominación Softwares\Lecturas Proactivas.pps.

La decisión de seleccionar alguna o varias de las cuatro tácticas genéricas expuestas hasta el momento se debe basar en las expectativas y nivel de desarrollo de la empresa; si el caso es una empresa que desea tener una

táctica rápida y eficiente con un buen desarrollo en los niveles uno y dos de mantenimiento puede optar porlas mejores prácticas del TPM o su implementación completa, si se está en la situación de una empresa quedesea aplicar RCM directamente con un buen clima organizacional puede optar por las mejores prácticas del

RCM o su implantación integral completa, si la organización quiere un desarrollo de mediano plazo (entrecinco y seis años) en su parte táctica puede decidir por el TPM & RCM combinados (contando que tienedesarrollados los niveles uno y dos de mantenimiento), pero si se desea un desarrollo de largo plazo con unmejoramiento continuo permanente a unos diez (10) o quince (15) años vista, debe optar por una táctica

proactiva, siguiendo cada una de sus etapas: TPM , RCM ; TPM & RCM combinados y proactiva. Esimportante resaltar que la táctica proactiva tiene la condición de implementarse en etapas en el largo plazo,con lo cual llega a ser muy efectiva.

Las tácticas que se presentan a continuación son de tipo específico, para situaciones muy especiales y particulares:

9.2.1.5 Mantenimiento reactivo

Christer Idhammar, en su artículo de la revista Pima’s Papermaker , en la sección de mantenimiento de juliode 1997, escribe:

“..en una organización de producción y mantenimiento mal constituidas, la organizaciónreacciona frente a los problemas antes de prevenirlos. No hay tiempo para tomar medidasque rompan este esquema. Es más, cuando los equipos trabajan con problemas graves, elmantenimiento se vuelve lento y espera el próximo problema, lo que genera que entre lostrabajos reactivos es poco lo que mantenimiento hace. Desde el punto de vista de operación,es una situación cómoda, ya que el mantenimiento puede atender problemas en los equiposde manera rápida” (Idhammar,1997a, 52-55).

No debe entenderse la táctica reactiva como las actividades que desarrolla una empresa para organizar sus

acciones correctivas deficientes e inadecuadas

188

, es una táctica interesante para aquellas organizacionesindustriales y de servicio, que no permanecen mucho tempo con sus equipos, que son desarrolladoras ousuarias de tecnologías avanzadas, que sus productos y áreas de negocio cambian constantemente, por lo cualnecesitan crear una infraestructura y aprender habilidades y competencias que les permitan reaccionarrápidamente ante las nuevas fallas y situaciones complejas de mantenimiento; son empresas que tienen la

particularidad de atender en forma oportuna las necesidades de mantenimiento. Ideal para empresas nuevas

188 No es propiamente un mantenimiento correctivo mejorado, recuérdese que las acciones de mantenimiento correctivo son del nivel dos y la táctica es del tres, en esta sección se hace alusión a este nivel táctico de mantenimiento.




que no permanecen mucho tiempo con los mismos equipos. Lecturas alusivas pueden consultarse en el CDanexo en el archivo Softwares\Lecturas Reactivas.pps .

9.2.1.6 Mantenimiento orientado a resultados.

La táctica de mantenimiento orientado a resultados se basa en la intuición, en soluciones de sentido común para problemas recurrentes; por lo tanto es bastante usada por las personas con más habilidades dentro de lacompañía. Cada departamento realiza una inversión en este proyecto, que se puede medir con la siguientefórmula:

Ecuación 66 - Táctica hacia resultados

aceptacióndenivel el es A yidealadecalidad laesQoductoo sultadoQ A R ,Pr Re=∗=

El concepto central de esta táctica es ver a mantenimiento como una actividad productiva de mejora continua(IDCON@,2000).

Ilustración 140 - Líneas de acción de la táctica por resultados

Plan y cronogramaPlan y cronograma

Base de datosBase de datos DetecciDeteccióón anticipadan anticipada

Analizar Analizar

Mejora continuaMejora continua

Plan y cronogramaPlan y cronograma

RegistroRegistro

MercadeoMercadeo


DefiniciDefinicióónnde metas yde metas yresultadosresultadosesperadosesperados

MMéétodo de logrotodo de logro

Al orientar el mantenimiento a resultados puede resultar conveniente como táctica de mantenimiento, aempresas que no tienen mucho tiempo disponible para organizarse, su uso debe ser de orden temporalmientras se define por una táctica más estable, como las cuatro enunciadas 189 al principio de la sección. Simantenimiento hace las cosas correctas y se dirige hacia el logro del cambio de la cultura organizacional,entonces la fábrica logra que esas cosas se hagan bien hechas. En otras palabras, lo principal es hacer lo quese debe hacer; después de esto, la empresa debe aprender a hacer bien dichas cosas (Idhammar,1997b). Pero,se enfatiza que esta táctica solo se debe usar en casos de emergencia durante un tiempo limitado, ya que esdócil la planeación integral y el estudio completo del proceso de mantenimiento bajo este modeloadministrativo de organización de mantenimiento. Su ventaja es que se centra en las necesidades finales delcliente, es decir en mercadeo y desde allí desarrolla las metas o resultados que desea alcanzar.

9.2.1.7 Mantenimiento de clase mundial - World Class Maintenance - WCM

Un anhelo de las áreas de mantenimiento es llegar a ser una organización de clase mundial, lo cual denota yse define como el mantenimiento sin desperdicio, donde este es la diferencia entre cómo se realizan lasdiferentes acciones en la actualidad y el deber ser óptimo de las mismas. Se basa en anticiparse a lo quesuceda en el futuro, su función básica es convertir cualquier clase de reparación o modificación en actividades

189 TPM, RCM, TPM & RCM o Proactiva.




planeadas que eviten fallas a toda costa. Una organización de clase mundial no sólo se basa en el hacer,también en el pensar (Idhammar,1997b).

La orientación de la gestión de mantenimiento hacia clase mundial exige cambiar de actitud y de cultura en laorganización; requiere que se tenga un alto nivel de prevención y planeación, soportado en un adecuadosistema gerencial de información de mantenimiento (CMMS ), muy orientado hacia las metas y objetivosfijados previamente y realizando las cosas que haya que hacer en la forma más correcta posible con el mayorgrado de profundidad científica.

Utiliza el benchmarking 190 como herramienta para alcanzar mejores costos, mejor productividad y máximacompetitividad a través del mejoramiento continuo (Boxwell,1994).

Los pasos fundamentales para implementar una táctica de clase mundial son: planeación, prevención, programación, anticipación, fiabilidad, análisis de pérdidas de producción y de repuestos, información técnicay cubrimientos de los turnos de operación, todo ello soportado en una organización adecuada y apoyada porsistemas de información computarizado, con un cambio de actitud y cultura hacia el cliente (producción ocualquier departamento interno o externo que añada valor agregado) (Idhammar,1997a,52-55).

Herman Ellis en su artículo sobre los principios de la transformación de la función de mantenimiento a lasnormas de categoría mundial de funcionamiento, describe textualmente (ELLIS@,1999):

“El mantenimiento de clase mundial representa los niveles de funcionamiento delmantenimiento. Al transformar el mantenimiento a uno de clase mundial se debe tener encuenta sus principios básicos, el entrenamiento de la mano de obra enfocado hacia una nuevaactitud de las personas involucradas en mantenimiento y la estratificación delmantenimiento. Si se quiere que la función de mantenimiento alcance sus objetivos y sedesarrolle en categoría de clase mundial no se deben bajar las finanzas de sus sistemas deapoyo (administración del mantenimiento, instrumentos, piezas de recambio, planificación,control, cultura, etc), ya que de las relaciones entre ellos depende la formación de una accióndinámica para establecer la función de mantenimiento firmemente sobre el camino parahacerla de clase mundial. La transformación de las personas (cambio de actitud) es uno delos puntos más complejos para implementar el WCM , ya que se deben entrenar en las

profesiones específicas que se van a desarrollar en el WCM y se debe recompensar el

esfuerzo hecho por estas personas”.

Algunos principios estratégicos que se deben tener en cuenta en la táctica de clase mundial, son:

Es un proceso de largo plazo, no se deben esperar resultados inmediatamente.Implementar el mantenimiento de clase mundial sobre la situación real de la empresa.Los sistemas que se basan en cambios estructurales, culturales y organizaciones de la empresa,duran más tiempo y son de mediano y largo plazo.Un modelo bien estructurado simple es más efectivo que uno complejo, ya que es más duradero ynecesita menos entrenamiento.Los cambios de actitud y cultura requieren mucha capacitación, entrenamiento y práctica por

parte de las personas de la empresa.Mientras mejor sea la estrategia, mejores serán los resultados.

Ninguna iniciativa de clase mundial debe ser lanzada de forma imprevista, urgente y con apremio.La táctica de clase mundial se centra en las normas y en la solución de problemas.

190 Francisco Rey Sacristán define benchmarking como “un método de ayuda a la mejora continua cuyo objetivo es llegar a desarrollar sobre el terreno las gestiones empresariales reconocidas como las mejores por el entorno empresarial mundial, con el fin de lograrincluso superarlas a través de la obtención de altas cotas de productividad y por tanto mantener un buen nivel de competitividad”(1996,39). Es importante aclarar que a veces en mantenimiento se considera el utilizar índices de mantenimiento de otrasorganizaciones mundiales en forma comparativa, taxativamente hablando benchmarking es mucho más que eso, son procesos que

pueden tomar hasta dos y tres años en el conocimiento de otras organizaciones. Existen varios tipos, entre ellos sobresalen:colaborativo, comparativo y competitivo; puede ser de orden interno entre dos o mas departamentos de una misma empresa o externocon otras organizaciones.




El WCM requiere la estratificación del mercado objetivo en función de continentes, países,regiones, normas y costumbres.Debe haber un alto compromiso de los empleados y un alto nivel de apropiación de todas las

personas que forman parte del proceso de clase mundial. Todas las personas que participan en laimplementación de la táctica de clase mundial lo hacen en forma voluntaria, impulsados más porla motivación que por obligación.

Las empresas que están ubicadas en varios países o continentes en el mundo son las llamadas a utilizarintensivamente la táctica de clase mundial, esto las obliga a cumplir normas y tratados internacionales. Lasorganizaciones que siguen esta táctica normalmente se apoyan en leyes de clase mundial en mantenimientocomo: OREDA, AFNOR191, British Standard , EIREDA, SAE , Military Standard, ESREDA, ISO, DIN, ASMEy muchas otras propias de regiones o países; es utilizada también por empresas que exportan gran parte desus productos o servicios y se tienen que acoger a las normas de las naciones donde llevan sus bienes(SCHULTZ@,2005)

La táctica proactiva se fundamenta en la mayoría de instrumentos básicos, avanzados genéricos y específicosde orden técnico, usa los cuatro tipos de acciones del nivel dos de mantenimiento, se apoya en las mejores

prácticas de las cuatro tácticas básicas de mantenimiento, pone en práctica las mejores costumbresencontradas a nivel internacional, mediante el benchmarking . Lo más aconsejable es que las organizacionesque deseen alcanzar el WCM tengan muy desarrollados los niveles uno y dos de mantenimiento, y al menos

hayan puesto en la práctica una de las tácticas básicas de mantenimiento.9.2.1.8 Mantenimiento Centrado en Habilidades y Competencias (Core Competences

Maintenance)

Las organizaciones procuran que su recurso humano gane habilidades y competencias, como una excelentetáctica para preservar el conocimiento y el buen servicio de mantenimiento, con el fin de elevar la posibilidadde controlar, erradicar o prevenir fallas en sus sistemas o equipos. La tendencia es a concentrar losdepartamentos de mantenimiento en pocas personas con muchas habilidades, conocimientos y competencias,con el fin de aumentar la efectividad en mantenimiento y utilizando la subcontratación para realizar lasactividades no diferenciadas que no son claves en los procesos propios de la empresa.

El progreso constante de mantenimiento hacia niveles superiores de servicio con sus clientes internos oexternos le permite desarrollar un proceso sostenido de obtención de habilidades, competencias y de

generación de productos y servicios esenciales en mantenimiento, centrando la organización en la ciencia y noen la reparación de equipos.

La insistencia en que se enfoque la prestación del servicio no en marcas específicas ni en equipos definidos,sino en plantear el desarrollo de habilidades y conocimientos científicos alrededor de las ciencias que imperanen el servicio de mantenimiento de equipos (robótica, mecatrónica, electrónica, eléctrica, mecánica,hidráulica, lubricación, generación de potencia, neumática, termodinámica, química, etc.), conduce a mejoresopciones futuras para el área. Emulando el modelo de desarrollo japonés, donde se da prioridad al desarrollocientífico de habilidades y competencias esenciales apoyados en la ciencia como la forma más sólida dealcanzar niveles de competitividad sostenible en el largo plazo y difíciles de imitar por parte de lacompetencia, el modelo de Japón permite visualizar que es más próspero procurar el desarrollo hacia lasraíces de la ventaja competitiva que hacia los productos que se comercializan, apoyándose en el avance de laciencia y en la acumulación específica de conocimientos.

Las organizaciones desarrollan las habilidades y competencias esenciales en mantenimiento, que se lestraducen en ventajas competitivas, en la capacidad de la dirección para trasladar a todos los niveles de laorganización los conocimientos, las metodologías y las tecnologías para generar competencias profesionalesque les permitan adaptarse fácil y rápidamente a cada una de las nuevas situaciones del entorno industrialmundial, de los mercados y de la sociedad empresarial en que se está (Prahalad y otro, 1991).

191 Normas de Mantenimiento en Francia




La táctica centrada en competencias es también una técnica muy usada en la actualidad por diversas empresasde diferentes sectores, es una práctica que se puede poner en un uso indiferente del nivel en que se encuentreen mantenimiento. Se debe tener un buen clima organizacional y un excelente recurso humano motivadohacia el aprendizaje individual y colectivo.

9.2.1.9 Otras tácticas

Indiscutiblemente, existen muchas tácticas en mantenimiento que cumplen con su condición de basarse ennormas y ser de uso internacional, hasta el momento se han solo descrito algunas, como las más conocidas yusadas a nivel mundial, pero queda abierta totalmente la posibilidad de que existan otras o aparezcan nuevastácticas en el futuro.

Propia

Se puede afirmar, que toda empresa que haya cumplido a cabalidad los niveles uno y dos de mantenimiento, posee una táctica propia para desarrollar todas las actividades de gestión y operación de mantenimiento, así nohaya optado en forma oficial por alguna de las tácticas descritas ( TPM , RCM ; reactiva, proactiva, clasemundial, etc.); es decir el mismo hecho de que una empresa en mantenimiento utilice la mayoría de losinstrumentos del nivel uno y entienda las diferencias de las acciones factibles de mantenimiento (planeadas ono), en el nivel dos la constituye en una táctica, si hace las cosas de una forma organizada, reglada, ordenaday coherente. La táctica propia basada en las mejores prácticas de otras puede llegar a constituirse en la mejoropción del nivel tres de mantenimiento, para cualquier empresa que cumpla adecuadamente los niveles uno y

dos.

Las tácticas como tal no son ni buenas ni malas, solo en el nivel cuatro se puede valorar lo apropiadas que son para el logro de los objetivos propuestos, acordes a la misión, la visión y las circunstancias propias de laempresa que las desarrolla; ahora, lo que sí puede ocurrir es que alguna de las tácticas se acomode mejor porsus características a las necesidades, exigencias y circunstancias propias de una empresa. Solo el conjunto delos tres primeros niveles se puede medir en el campo estratégico192 del mantenimiento, bajo el enfoquesistémico kantiano. Es importante acotar que la mayoría de las tácticas enunciadas y existentes usan el CMD.

9.3 Nivel Estratégico - Costos e Índices

El nivel cuatro de mantenimiento es el que permite medir el grado de éxito alcanzado de todo lo que se realizaen los tres niveles previos bajo el enfoque sistémico kantiano, mediante índices de aceptación mundial y con

el uso de metodologías de validez universal que permiten valorar la gestión y operación integral demantenimiento en una empresa.

9.3.1 Índices internacionales

La mayoría de las casas mundiales que tratan el mantenimiento como SAE, OREDA, EIREDA, ESREDA,ALADON, Military Standard, AFNOR, British Standard, etc., aceptan tres indicadores básicos: confiabilidad,mantenibilidad y disponibilidad en las versiones presentadas en capítulos anteriores, como las medidas másestandarizadas que permiten evaluar el grado de gestión y operación por parte de los elementos estructuralesde mantenimiento, así:

Confiabilidad: valora las acciones que ejecuta producción sobre el manejo y operación de losequipos, desde la óptica de fabricación y explotación de los mismos, las medidas fundamentalesen que se apoya son las cantidades y los tiempos de fallas inherentes a los equipos.

Mantenibilidad: mide las actividades de reparaciones y tareas proactivas que realizan el área demantenimiento sobre los equipos, sus medidas básicas son el volumen de reparaciones (o tareas

planeadas) y los tiempos efectivos de realización y sus demoras, en el caso de la mantenibilidadla evaluación se asocia a los grupos de personas que hacen los mantenimientos o las reparaciones.

192 Nivel cuatro de mantenimiento.




Disponibilidad: es una relación que muestra la proporción de tiempo útil efectivo frente al tiempototal disponible, la relación está gobernada por parámetros y metodologías de cálculo presentadasen capítulos anteriores de orden mundial.

La utilización de los parámetros directos y asociados al CMD permite la comparación contra equipossimilares o afines a nivel mundial o también establece una relación de comportamiento en el tiempo consigomismo, es decir permite la valoración de la misma máquina en el tiempo para conocer su evolución.

De la interpretación, uso y análisis de las curvas características CMD, de sus pronósticos y de todos loscálculos asociados se desprenden las estrategias a realizar para lograr alcanzar las metas, objetivos, misión yvisión de las empresas a través del uso intensivo de estos instrumentos en la gestión y operación demantenimiento.

Indudablemente, los valores CMD son de índole operativo y de mantenimiento como de gestión integral deuna fábrica, ellos en sí mismos no tienen en cuenta los aspectos económicos y monetarios, es indispensablerelacionar los valores calculados CMD con la inversión en dinero realizada para alcanzarlos, para ello seutiliza a nivel universal el concepto de LCC y de costos de mantenimiento.

EL Life Cycle Cost permite valorar la situación económica de la máquina y su viabilidad técnica y financieraal través de su ciclo de vida, es allí donde se puede tener un criterio claro de la efectividad lograda con todo lo

realizado en los cuatro niveles de mantenimiento.

Algunos valores CMD, parámetros asociados, modos de falla, fallas funcionales e ítems mantenibles deequipos muy comunes se pueden observar en la ayuda excel, inserta en el CD adjunto bajo el nombreSoftwares\RAM.xls .

9.3.2 Costos

Los indicadores asociados a cada uno de los cuatro niveles de mantenimiento se pueden asociar, mediante lasiguiente descripción:

Ilustración 141 - Costos asociados a los niveles kantianos de mantenimiento.





44

11

22

33

Orden men ta l

Orden rea l

Orden rea l

Orden men ta l


Corto PlazoCorto Plazo

LargoLargo

PlazoPlazo

Costos normales de mantenimiento que se pagan por el uso de losCostos normales de mantenimiento que se pagan por el uso de losinstrumentos de mantenimiento: insumos, mano de obra, repuestos,instrumentos de mantenimiento: insumos, mano de obra, repuestos,herramientas, pruebas predictivas, gestiherramientas, pruebas predictivas, gestióón de stocks, tecnologn de stocks, tecnologíía,a,informaciinformacióón, etc.n, etc.

Costos de las reparaciones correctivas o modificativas, y de lasCostos de las reparaciones correctivas o modificativas, y de las tareas proactivas otareas proactivas oplaneadas: mantenimiento preventivo o predictivo.planeadas: mantenimiento preventivo o predictivo.

InversiInversióón de mediano plazo en la implementacin de mediano plazo en la implementacióón de la tn de la tááctica.ctica.

Costo de la no disponibilidadCosto de la no disponibilidad – – CMDCMD -- LCC: ProducciLCC: Produccióónn – – AlistamientoAlistamiento – – MantenimientoMantenimiento – –TecnologTecnologíía.a.

Niveles delNiveles del

mantenimientomantenimientoInversiones y costos que implicanInversiones y costos que implican

Estos costos, se pueden clasificar en:

9.3.2.1 Costos fijos.

Son los que se refieren a todas las acciones planeadas de mantenimiento, implican los valores que se pagan por usar todos los instrumentos (básicos, avanzados genéricos y específicos como los específicos de ordentécnico) que se requieren para llevar a cabo las tareas proactivas. Son fijos porque son independientes delvolumen de producción o servicios que se haga, como también porque son planeados para períodos lectivosde tiempo definidos previamente.




Se controlan mediante una buena planeación de las tareas proactivas basadas netamente en los pronósticosCMD de los equipos, por medio de los cuales se pueden establecer la cantidad y la frecuencia de lasintervenciones planeadas mínimas de tal forma que se conserven la confiabilidad y sobretodo el valor del !etaen los niveles deseados.

9.3.2.2 Costos variables.

Son los gastos en que se incurre cuando aparecen fallas o reparaciones no planeadas. Todas las accionescorrectivas o modificativas no planeadas generan este tipo de costos, igual que el anterior sus valoresdependen de la mano de obra, repuestos, materiales, instrumentos de mantenimiento, etc. que se usen parallevar a cabo las reparaciones o modificaciones a los equipos.

Estos costos se pueden controlar mediante la aplicación de instrumentos como el análisis de fallas, el procedimiento FMECA, el RPN , análisis predictivos y demás instrumentos disponibles que eviten a toda costalas fallas; con el apoyo de los pronósticos CMD que de alguna manera ilustran los tiempos probables futurosen que se han de presentar fallas en los sistemas, equipos o elementos de producción.

9.3.2.3 Costos financieros.

La inversión que se tenga en repuestos, insumos y/o materias primas de mantenimiento en almacenes, laduplicidad de maquinaria para elevar la confiabilidad (o disponibilidad) y demás valores asociados generan

los costos financieros. Uno de los rubros más importantes es el LCC que no es sino la manifestación del costodel CMD que se desea tener en esa empresa. Deben tenerse en cuenta en este rubro los costos de oportunidadde no tener disponibles algunas referencias push requeridas en un momento dado.

9.3.2.4 Costos de la no disponibilidad por fallos.

El valor que implica no poder utilizar una máquina debido a reparaciones o modificaciones, causados porfallas imprevistas es el rubro más importante en los costos de mantenimiento, normalmente es superior a losotros tres anteriores sumados y es el que probablemente menos atención se le presta en las empresas, pero esindudablemente el más relevante de todos.

La estimación del costo de no disponibilidad se realiza mediante:

Ecuación 67 - Estimación del costo por fallas

)1(* tiempoenidad Disponibil tiempoen producciónladeCostoidad disponibil noladeCosto −=

La suma de los cuatro rubros permite un control estratégico permanente sobre la gestión y operación delmantenimiento, ya que desglosa básicamente todas las actividades y niveles del mantenimiento (Navarro yotros,1997,39-42).

Ilustración 142 - Control integral de Fayol y su asociación con costos





44

11

22

33

Orden men t a l

O rden rea l

O rden rea l

O rden men t a l


Corto PlazoCorto Plazo

LargoLargo

PlazoPlazo

Costos normales de mantenimiento que se pagan por el uso de losCostos normales de mantenimiento que se pagan por el uso de losinstrumentos de mantenimiento: insumos, mano de obra, repuestos,instrumentos de mantenimiento: insumos, mano de obra, repuestos,herramientas, pruebas predictivas, gestiherramientas, pruebas predictivas, gestióón de stocks, tecnologn de stocks, tecnologí í a,a,informaciinformacióón, etc.n, etc.

Costos de las reparaciones correctivas o modificativas, y de lasCostos de las reparaciones correctivas o modificativas, y de las tareas proactivas otareas proactivas oplaneadas: mantenimiento preventivo o predictivo.planeadas: mantenimiento preventivo o predictivo.

InversiInversióón de mediano plazo en la implementacin de mediano plazo en la implementacióón de la tn de la tááctica.ctica.

Costo de la no disponibilidadCosto de la no disponibilidad – – CMDCMD -- LCC: ProducciLCC: Produccióónn – – AlistamientoAlistamiento – – MantenimientoMantenimiento – –TecnologTecnologí í a.a.

Niveles delNiveles delmantenimientomantenimiento

Inversiones y costos que implicanInversiones y costos que implican

Organizar & Ejecutar Organizar & Ejecutar

Coordinar Coordinar

Planear Planear

Dirigir Dirigir

Controlar Controlar

Control integral deControl integral dela gestila gestióón yn y

operacioperacióón deln delmantenimientomantenimiento




El control integral se alcanza al desarrollar un sistema de costeo, al asociarlo con los niveles de gestión 193 yoperación de mantenimiento a partir de los principios de dirección de Fayol, mediante el cual se puedenestablecer las cinco funciones básicas en las categorías kantianas de mantenimiento. Es posible revisaralgunos textos complementarios en el CD anexo en el archivo Softwares\Lecturas de Costos.pps .

9.3.3 Indicadores

Las diferentes empresas y asociaciones de mantenimiento, establecen diversos indicadores de gestión uoperación mediante los cuales hacen un control muy particular de su manejo empresarial, por lo cual es muylógico encontrar múltiples indicadores que persiguen fines muy particulares de las instituciones que losconstruyen, la recomendación es la misma, trabajar con indicadores de corte internacional y de validezmundial como son el LCC y el CMD, más sin embargo en ocasiones resulta interesante medir algunos deestos índices en forma particular en las empresas que así lo requieren.

De los autores Navarro, Pastor y Mugaburu, se pueden mostrar algunos indicadores:

9.3.3.1 Indicadores para la alta dirección. Estratégicos.

1 - Indicadores sobre procesos y actividades: Número de intervenciones y duración de las mismas.Total horas trabajadas y el total de trabajos realizados.

Número de trabajos pendientes con su valoración en horas.

Número de mantenimientos modificativos o de mejoras, sus tiempos, inversión y retornos.

2 – Indicadores de resultados:Objetivos parciales o totales logrados.Disponibilidad media de cada máquina o línea de producción.

MTTR, MTBF , tiempos medios de respuesta a las averías, horas totales de paro para y pormantenimiento.

3 – Indicadores de instrumentos de mantenimiento o factores productivos.Se refieren a la información sobre mano de obra empleada, materiales y el costo de los mismos.

Mano de obra propia y subcontratada por órdenes de trabajo realizadas.Costos de materiales por trabajo, movimientos y rotaciones de almacén, repuestos obsoletos einservibles.

Presupuesto versus realidad9.3.3.2 Indicadores de orden Operativo.

Son de orden técnico-económico, sirven para los ejecutores y planeadores del mantenimiento.

1 - Indicadores sobre procesos y actividades:Curvas de intervenciones versus tiempo duración.Curvas de intervenciones versus gastos.Trabajos pendientes o atrasados.Comparación de trabajos similares.

2 – Indicadores de resultados:Comparan las acciones contra resultados.

MTTR y MTBF frente a tiempos y costos.Fallos y reparaciones repetitivas.

3 – Indicadores de Factores productivos.Carga de trabajo, órdenes de trabajo en proceso, terminadas y correcciones por trabajador y área.Disponibilidad y confiabilidad de cada equipo comparada en el tiempo.Consumos y gastos de cada trabajo.

193 Si se entiende management en ingles como gestión y operación en castellano.




Materiales comprados y usados frente número de horas de operación y paro.

Se debe tener especial cuidado en no incorporar demasiados indicadores, que con el tiempo se pueden llegar aconvertir en motivo de esclavitud para el analista de mantenimiento, y que probablemente no le prestenningún beneficio; se deben tener pocos que sean verdaderamente útiles y revisarlos cada cierto tiempo encuanto a utilidad y beneficio. Para mayor información sobre el tema se puede abrir el archivoSoftwares\Indicadores.pps en el CD anexo.

9.3.4 Terotecnología - LCC

Es la ciencia integradora de todos los aspectos del enfoque kantiano de mantenimiento, a través de ella selogran integrar todos los niveles del mantenimiento junto con sus elementos estructurales y sus relacionesgobernadas por las leyes del CMD. Es en la terotecnología donde se apoya el concepto del costo económicointegral del ciclo de vida LCC y a partir de allí donde se establecen los indicadores magnos de mantenimiento:efectividad, LCC y CMD (Evans,1975).

La terotecnología consiste en (Wakefield,1985,68) (Evan,1975):

Obtener información acerca de los activos físicos y su desempeño, esto debe incluir hechos ytendencias sobre la productividad, costos, disponibilidad, causas de fallas, funcionamiento,frecuencia y severidad de los tipos de falla, piezas de repuesto usadas, frecuencia de trabajo de los

niveles de mantenimiento, entre otros.Análisis de la información para determinar la causa de los problemas; estos pueden ser pordiferentes causas de falla, debido a malos estándares de mantenimientos, diseños de malacalidad, operaciones inadecuadas, falta de lubricación, repuestos de mala calidad, sobrecarga delos equipos, materiales incorrectos durante el proceso, entre otros.Adoptar acciones apropiadas para eliminar o reducir las causas de los problemas en los procesos.

Ilustración 143 - Etapas de la terotecnología.

Especificación DiseñoFabricación

e instalación

Puesta en

marchaOperación Sustitución

Rendimiento

Fiabilidad

Mantenibilidad

Sistemas de apoyo

Control de calidad

Detección de fallos

de diseño

Mantenibilidad


de diseño primarios

Detección de fallos de

diseño

Optimización del

mantenimiento

Evitar mala operación

Desgaste

Obsolecencia

Periodo de aprendizaje

Retroalimentación

Compromiso operacional

Especificación DiseñoFabricación

e instalación

Puesta en

marchaOperación Sustitución

Rendimiento

Fiabilidad

Mantenibilidad

Sistemas de apoyo

Control de calidad


de diseño

Mantenibilidad


de diseño primarios

Detección de fallos de

diseño

Optimización del

mantenimiento

Evitar mala operación

Desgaste

Obsolecencia

Periodo de aprendizaje

Retroalimentación

Compromiso operacional

Fuente de la Ilustración: Henao y otros,2001




Su estrategia de aplicación se desenvuelve en tres campos:

Ilustración 144 - Estrategias de aplicación de la terotecnología

ESTRATEGIA

TEROTECNOLÓGICA

EstrategiaOperacional

Estrategia deMantenimiento

Estrategia de pruebasy reparación

Entrenamiento deoperadoresInformación técnicaDiagnóstico operativo defallasEnlace de operación ymantenimientoCanales de comunicaciónRetroalimentación

Mantenimiento preventivoMantenimiento correctivoCanales de comunicaciónSoporte de mantenimiento.Repuestos, manuales,herramientas, etc.Seguimiento del

desempeño.

EntrenamientoCartas de localización defallas.Manuales técnicosAdministración derepuestos. (Identificación ydisponibilidad)

Canales de comunicación.Retroalimentación.

El ciclo económico de vida LCC contempla el cálculo integral a través de toda la curva característica de vidao de tasa de fallas.

9.3.4.1 Costo de ciclo de vida (LCC)

El concepto de costo de ciclo de vida es enfocado en las normas del gobierno Británico como Terotecnología,donde se define en la norma Británica BS: 3811 como una combinación de dirección, finanzas, ingeniería,construcción y otras prácticas aplicadas a perseguir el costo de vida económico de los activos físicos (BARRINGER@,2005).

Ilustración 145 - LCC

Costos del cicloCostos del cicloeconeconóómico de vidamico de vida -- LCC LCC

Costos de investigaciCostos de investigacióón yn ymejorasmejoras

Costos deCostos demantenimientomantenimiento

Costos de compra y/o reposiciCostos de compra y/o reposicióónntecnoltecnolóógica u obsolescenciagica u obsolescencia

Costos deCostos deutilizaciutilizacióónn

ContabilizaContabilizacostos de:costos de:

OperaciOperacióónn

EntrenamientoEntrenamiento

GestiGestióónn

Fuentes deFuentes deenergenergííaa

Indirectos deIndirectos defabricacifabricacióónn

Otros referidosOtros referidos

Costos de acciones de mantenimientoCostos de acciones de mantenimiento(planeadas o no)(planeadas o no)

Incluye los rubros:Incluye los rubros:

ModificacionesModificaciones

RestituciRestitucióónn

Medio ambienteMedio ambiente

AseoAseo

LegalesLegales

Puesta a punto paraPuesta a punto paraproducir producir

Servicios indirectosServicios indirectos

Otros asociadosOtros asociados

Costos de alistamientoCostos de alistamientodel equipodel equipo

Se refiere a:Se refiere a:

SustituciSustitucióónn

Apoyo logApoyo logíísticostico

Medio ambienteMedio ambiente

ModificacionesModificaciones

ProductividadProductividad


OtrosOtros

Puede referirse a:Puede referirse a:

Repuestos especialesRepuestos especiales

MontajesMontajes

CapacitaciCapacitacióónn

InformaciInformacióónn

IntervenciIntervencióón y viajesn y viajesde los fabricantesde los fabricantes

Gastos especiales deGastos especiales demantenimiento omantenimiento o

producciproduccióónn

Etc.Etc.

Costos de inversiCostos de inversióónnde una sola vezde una sola vez

Costos cCostos cííclicosclicosde inverside inversióónn

ÍÍtems a tener en cuenta:tems a tener en cuenta:

Mano de obraMano de obra

RepuestosRepuestos

MaterialesMateriales

SustituciSustitucióón de partes o conjunton de partes o conjunto

TransporteTransporte

InformaciInformacióón tn téécnicacnica

ActualizaciActualizaci óón tecnoln tecnolóógicagica

Otros afinesOtros afines

Aspectos pertinentes :Aspectos pertinentes :

PrototiposPrototipos

EnsayosEnsayos

Materiales de pruebasMateriales de pruebas

DiseDiseñños especialesos especiales

ProducciProduccióón de ensayon de ensayo

Nuevos materiales oNuevos materiales oelementoselementos

Desarrollo tecnolDesarrollo tecnolóógicogico

Otros pertinentesOtros pertinentes

Es un proceso cíclico a lo largo de toda la vida útil del sistema, máquina o elemento a través del tiempo.




La fórmula magna de estimación estratégica de mantenimiento, se establece así:

Ecuación 68 - Efectividad y LCC en mantenimiento

( ))(*

1

1

0

nC r

LCC T

n∑+

= , donde

r es la tasa de descuento o rata de interés

C (n) es el costo en el año n.T es la vida útil en años

LCC

elementodel omáquinaladed EfectividaSistemadel d Efectivida

Capacidad idad Disponibil idad Mantenibil dad Confiabilielementoomáquinaladed Efectivida

=

= ***

Fuente Bibliográfica Ecuación: BARRINGER@,2005

Para el cálculo real de LCC se puede apoyar en el software dispuesto en excel en el CD adjunto bajo ladescripción de Softwares\LCC.XLS , lecturas complementarias y software demostrativo de apoyo (de la casaBARRINGER@,2005) lo encuentra en el archivo adjunto en el CD con el nombre de Softwares\LCC .

9.3.5 Gestión de Activos

Las empresas día a día se enfrentan a la difícil situación de tener que incorporar, administrar y mantener unamayor cantidad de activos fijos para poder atender los mismos mercados con los mismos servicios y

productos, esto genera entonces la necesidad de desarrollar una metodología de gestión de activos basada encostos e indicadores CMD que garanticen que estos generen cada vez más ingresos y menos gastos.

Es el LCC y la metodología de gestión de activos la única forma de enfrentar estos hechos que conducen cadavez más a la necesidad de desarrollar metodologías científicas, prácticas y útiles que permitan controlar loscostos durante su ciclo integral de vida, con apoyo de los indicadores estratégicos de LCC, CMD y costosintegrales.

El impacto de la implantación de la tecnología de gestión de activos en las empresas se refleja en sus cuatroobjetivos principales: reducción de costos en la gestión de mantenimiento, aumento de la disponibilidad de losequipos y líneas de producción, incremento de la vida útil de los activos y disminución de stock (considerado

como la inversión en repuestos y maquinaria que permanece en tiempo de parada).

Información complementaria sobre gestión de activos la encuentra en el CD adjunto bajo el nombre deGestión activos





10 - Bi b l i ogr a fía 267

10 Bibl iografía.

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Ín d i ce A l fa bét i co 277

Índ ic e A lf abéti co

A

Acciones, viii, ix, 16, 17, 18, 20, 21, 25, 26, 27, 29, 32,35, 38, 39, 40, 42, 44, 60, 66, 67, 68, 74, 87, 97, 136,137, 139, 140, 141, 142, 144, 151, 153, 154, 162,163, 164, 167, 170, 171, 182, 187, 188, 192, 193,194, 203, 229, 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240,241, 242, 244, 246, 249, 251, 253, 254, 256, 257,258, 259, 260, 261

Alcanzada, 20, 49, 50, 51, 52, 54, 59

B

Bondad de ajuste, 72, 75, 100, 103, 110, 117, 120, 127,135, 146

C

CMD, viii, ix, xii, 18, 20, 29, 42, 43, 44, 45, 46, 49, 61,66, 67, 72, 82, 87, 103, 117, 120, 127, 137, 143, 146,147, 151, 152, 153, 161, 169, 173, 183, 184, 241,242, 243, 251, 257, 258, 259, 260, 261, 263, 268,270

competitividad, 18, 19, 22, 29, 31, 32, 155Confiabilidad, 15, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 27, 28, 29,

32, 37, 40, 42, 43, 44, 45, 48, 49, 50, 60, 61, 62, 63,65, 66, 67, 68, 69, 72, 73, 74, 76, 77, 79, 80, 81, 82,83, 84, 85, 87, 88, 89, 93, 97, 98, 100, 101, 103, 104,107, 108, 112, 115, 116, 120, 121, 122, 123, 124,126, 135, 137, 138, 139, 151, 153, 154, 270

D

debugging , 68Desgaste, 39, 66, 75, 88, 103Disponibilidad, ix, xi, 15, 20, 21, 22, 23, 25, 28, 30, 31,

32, 37, 42, 43, 44, 45, 48, 49, 50, 54, 56, 58, 59, 60,66, 67, 69, 71, 75, 76, 85, 93, 100, 105, 115, 116,127, 137, 141, 142, 145, 147, 155, 159, 160, 163,164, 165, 166, 191, 205, 211, 241, 243, 245, 246,257, 259, 261, 263, 270

E

Estrategia, 18, 19, 23, 25, 26, 32, 140, 141, 151, 152,153, 154, 164, 167, 169, 170, 171, 199, 208, 227,241, 249, 255, 261, 267

F

fallas, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 27, 29, 34, 37, 40, 42, 43,44, 45, 48, 49, 50, 61, 63, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 73,75, 85, 88, 89, 93, 97, 100, 103, 104, 105, 108, 112,

122, 134, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 146,151, 153, 154, 183, 205

Fallas, viii, ix, xi, 19, 20, 43, 49, 61, 67, 75, 89, 97, 98,101, 104, 105, 108, 109, 110, 112, 113, 114, 115,116, 123, 140, 141, 143, 151, 183, 185, 186, 191,198, 200, 266, 268, 271

Función Macroeconómica de la Producción, 155

H

Hronec, 19, 28, 171, 172, 177, 267

I

inherente, 21, 50, 69, 71, 76, 93, 105, 126inventarios, 19, 21, 23, 29, 42, 75, 151, 154, 163, 168,

173, 205, 208, 211, 213, 215, 216, 219

K

Kaizen, 276, ,

L

LogNormal, 75, 119, 272

M

mantenibilidad, 66, 74, 85, 87, 97, 98, 100, 103, 104,

107, 108, 112, 115, 126, 134, 135, 141, 142, 146,151Mantenibilidad, vii, viii, xi, 51, 147, 241, 242, 246Mantenimiento, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,

24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37,38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 49, 50, 51, 54, 60, 61,66, 67, 68, 69, 71, 74, 87, 97, 122, 126, 134, 135,137, 139, 140, 141, 142, 146, 151, 152, 153, 154,155, 156, 157, 159, 160, 161, 162, 163, 166, 169,171, 205, 223, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271

Mejoramiento continuo, 169

N

Normal, 17, 18, 28, 66, 75, 103, 104, 107, 115, 135,137, 138, 139, 140, 142

O

Operacional Generalizada, 49, 54, 57



Ín d i ce A l fa bét i co278

P

Proactiva, x, 42, 43, 51, 152, 188, 237, 241, 250, 251,252, 253, 256, 257, 272

Productividad, 15, 18, 155, 156, 157, 158 pull, 208, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219 push, 208, 211, 212, 214, 259

R

RCM , ix, x, xii, 18, 19, 21, 28, 40, 42, 43, 50, 139, 140,141, 142, 143, 145, 151, 153, 154, 171, 183, 184,188, 203, 241, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 251,253, 254, 257, 267, 268, 272, 273

T

Táctica, ix, x, 18, 25, 26, 40, 60, 139, 140, 141, 142,143, 151, 153, 154, 155, 166, 167, 169, 170, 171,173, 241, 242, 243, 244, 246, 249, 250, 251, 252,

253, 254, 255, 256, 257

Tareas proactivas, 50, 51, 59, 139, 140, 141, 142, 143,146, 152, 162, 163, 165, 170, 183, 185, 203, 235,239, 240, 253, 257, 258, 259

Terotecnología, 18, 19, 22, 23, 29TPM , viii, ix, xii, 18, 21, 22, 40, 42, 43, 139, 141, 151,

153, 154, 166, 169, 183, 188, 241, 242, 243, 244,249, 251, 253, 254, 257, 267, 268, 270, 272

W

Weibull, vii, viii, ix, xi, 45, 63, 65, 69, 72, 74, 75, 82,85, 87, 88, 89, 90, 93, 94, 97, 100, 101, 103, 105,107, 110, 112, 115, 116, 119, 127, 147, 148, 164,165, 177, 273

(

eta, 29, 63, 67, 69, 72, 87, 88, 100, 101, 110, 137, 140,142, 146



Au t o r 279

Curr iculum Vitae Autor

Títulos obtenidos:

Ingeniero en Ciencias Mecánicas – Universidad Pontificia Bolivariana – Medellín – ColombiaDiplomatura - Experticia en Alta Gerencia – INCE – Puerto Ordaz – VenezuelaDiplomatura - Experticia en Electrónica – INCE - Valencia – VenezuelaEstudios de Maestría iniciados en Administración de Negocios – Universidad Carabobo –Valencia – VenezuelaMagister en Administración de Empresas – Universidad EAFIT – Medellín – ColombiaEspecialización en Mercadeo – Universidad EAFIT – Medellín – ColombiaEspecialización en Gestión Empresarial – Universidad Politécnica de Valencia – Valencia –EspañaDoctorado Ph.D. en Ingeniería Industrial – Énfasis y tesis en Mantenimiento Industrial –Universidad Politécnica de Valencia – Valencia – España

Experiencia Laboral:

Industrias Alimenticias NOEL - Galletas, dulces, alimentos y conservas - Medellín – Colombia –Jefe Mantenimiento Seccional

Industrias Alimenticias Lara Carabobo - INLACA - Lácteos, jugos y conservas – Valencia –Venezuela - Subdirector nacional de Ingeniería de Mantenimiento y ProyectosPasteurizadora Guayana - INLACA - Lácteos, quesos, jugos, bebidas y conservas – CiudadBolívar – Venezuela – Gerente GeneralIndustrias Alimenticias del Yocoima - INLAYOSA hoy Parmalat - Jugos, lácteos, quesos y afines- Upata - Estado Bolívar - Venezuela - Gerente GeneralGaseosas Postobón, Lux y Pepsi-Cola - Alimentos, bebidas y gaseosas - Barranquilla – Colombia- Gerente General.Lloreda Grasas - División Plásticos – Cali y Barranquilla – Colombia – Gerente de DivisiónADM Limitada - Alimentos y plásticos - Medellín - Colombia – Gerente GeneralCOLDI Limitada - Gestora y Operadora internacional de Mantenimiento – Medellín – Colombia -Gerente GeneralCOLMASU SA - Empresa Multinacional Andina - Asesorías en Mantenimiento Industrial -

Guayaquil – Ecuador – PresidenteUniversidad EAFIT - Medellín - Colombia - Profesor, Jefe de la Carrera y el Departamento deIngeniería Mecánica, Jefe de PET (Prácticas Profesionales), Profesor Investigador en pregrado y

postgrado, Catedrático de Logística decisional de mantenimiento, Coordinador de laEspecialización en Mantenimiento Industrial, Director del Grupo GEMI - Grupo de Estudios eInvestigación en Mantenimiento Industrial.

Otros:

Asesor, consultor, desarrollador, conferencista, profesor universitario, etc. en mantenimiento industrial,métodos futurísticos y pronósticos - En países como Colombia, Venezuela, Perú, Ecuador, Chile, México,Costa Rica, República Dominicana, Panamá, Guatemala, Puerto Rico, España, Estados Unidos.

Datos personales:Apartado Aéreo 080444 Envigado - Antioquia - ColombiaTeléfonos 57 4 3361605 ó 57 4 2619349Fax 57 4 3361364Email [email protected]

[email protected] [email protected]

Teléfono móvil 57 300 6110363 celular.









Documents

Libro Final Mantto Estrategico