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PROPUESTA DE IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMA GENERAL DE
MANTENIMIENTO BASADO EN MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL Y
CONFIABILIDAD EN EL SECTOR METALMECANICO.
MAURICIO PALACIO VÉLEZ
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA SECCIONAL MEDELLÍN
FACULTAD DE INGENIERÍAS
MEDELLIN
2015
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PROPUESTA DE IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMA GENERAL DE
MANTENIMIENTO BASADO EN MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL Y
CONFIABILIDAD EN SECTOR METALMECANICO
MAURICIO PALACIO VÉLEZ
ANTEPROYECTO PRESENTADO PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO
INDUSTRIAL
ASESOR
CONRADO AUGUSTO SERNA URAN, I.I., M.Sc., Ph.D. (c)
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA SECCIONAL MEDELLÍN
FACULTAD DE INGENIERÍAS
MEDELLIN
2015
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CONTENIDO
1 ANTECEDENTES............................................................................................................................8
2 MANTENIMIENTO ..................................................................................................................... 14
2.1 Evolución del mantenimiento. ......................................................................................... 16
2.2 Tipos de mantenimiento .................................................................................................. 17
2.2.1 Evaluación del Mantenimiento preventivo ............................................................. 17
2.2.2 Evaluación Mantenimiento predictivo. ................................................................... 17
2.2.3 Evaluación del mantenimiento correctivo. .............................................................. 19
2.2.4 Evaluación del mantenimiento proactivo ................................................................ 19
2.3 Costos del mantenimiento correctivo y preventivo........................................................ 20
2.4 Introducción al mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM) ................................. 22
2.4.1 Metodología para la implementación del RCM. ..................................................... 22
2.4.2 Pilares del mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM) ................................. 24
2.4.3 Fórmulas matemáticas y estadísticas para determinar la confiabilidad. .............. 24
2.4.4 Aplicaciones a nivel internacional del RCM. ............................................................ 26
2.4.5 Aplicaciones a nivel nacional del RCM. ................................................................... 27
2.5 Introducción al mantenimiento productivo total .......................................................... 28
2.5.1 TPM y mantenimiento preventivo .......................................................................... 29
2.5.2 Pilares del TPM. ........................................................................................................ 29
2.5.3 Objetivos del TPM .................................................................................................... 30
2.5.4 Paso para la Implementación del TPM. ................................................................... 31
2.5.5 Aplicaciones a nivel internacional del TPM. ............................................................ 32
2.5.6 Aplicaciones a nivel nacional del TPM. .................................................................... 33
2.5.7 Aplicaciones a nivel regional del TPM. .................................................................... 34
2.6 Relación entre el TPM y la confiabilidad. ........................................................................ 35
2.7 Sistemas de información utilizados en mantenimiento. ............................................... 36
3 SECTOR METALMECANICO ....................................................................................................... 38
3.1 Diferenciación del sector metalmecánico ....................................................................... 38
3.2 Procesos de transformación utilizados en el sector metalmecánico. ............................ 39
3.2.1 Proceso de Fundición y moldeo. ............................................................................... 39
4
3.2.2 Proceso de soldadura. .............................................................................................. 39
3.2.3 Proceso de mecanizado. ........................................................................................... 42
3.2.4 Procesos de conformado. ......................................................................................... 47
3.3 Mantenimiento actual del sector metalmecánico. ......................................................... 55
3.4 El rol de la materia prima en el sector metalmecánico. ................................................. 56
3.5 La automatización en el sector metalmecánico .............................................................. 57
4 MODELO DE MANTENIMIENTO PROPUESTO. ......................................................................... 58
4.1 Frecuencia de mantenimiento preventivo. ..................................................................... 60
4.2 Implementación de la confiabilidad. ............................................................................... 64
4.2.1 Tiempo de respuesta de mantenimiento para fallos. ............................................. 67
4.3 Implementación del TMP ................................................................................................. 67
4.3.1 Calificación del personal. ......................................................................................... 68
4.3.2 Planes de mejora ...................................................................................................... 70
4.3.3 Programación de máquina/turno. ........................................................................... 72
4.4 Otros informes.................................................................................................................. 74
4.4.1 Mantenimientos correctivos y preventivos ............................................................. 74
4.4.2 Informe de máquina. ................................................................................................ 75
5 CONCLUSIONES. ....................................................................................................................... 77
6 RECOMENDACIONES ................................................................................................................ 79
7 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS. ............................................................................................... 80
5
TABLA DE ILUSTRACIONES.
Ilustración 1: Análisis de vibraciones. Fuente [28] ........................................................................... 18
Ilustración 2: Imagen infrarroja de transformador de alta tensión. Fuente [28] ............................. 18
Ilustración 3: Costos de mantenimiento. Fuente [31] ...................................................................... 21
Ilustración 4: Costos asociados al mantenimiento. Fuente [31] ....................................................... 21
Ilustración 5: Características de la confiabilidad. Fuente [29] .......................................................... 23
Ilustración 6: Alcance del TPM. Fuente [30] ..................................................................................... 31
Ilustración 7: Relación entre el TPM y la confiabilidad. Fuente [30] ................................................ 36
Ilustración 8: Proceso de fundición y moldeo. Fuente: google......................................................... 39
Ilustración 9: Proceso de soldadura eléctrica. Fuente: google ......................................................... 40
Ilustración 10: Proceso de soldadura autógena. Fuente: google ..................................................... 41
Ilustración 11: Proceso de soldadura MIG. Fuente: google .............................................................. 41
Ilustración 12: Proceso de soldadura TIG. Fuente: google ............................................................... 41
Ilustración 13: Proceso de cilindrado. Fuente: google ...................................................................... 42
Ilustración 14: Proceso de mecanizado. Fuente: google .................................................................. 42
Ilustración 15: Piedra de esmeril. Fuente: google ............................................................................ 43
Ilustración 16: Esmeril. Fuente: google ............................................................................................. 43
Ilustración 17: Herramientas manuales. Fuente: google .................................................................. 44
Ilustración 18: Herramientas de mecanizado. Fuente: google ......................................................... 44
Ilustración 19 : Taladro. Fuente: google ........................................................................................... 45
Ilustración 20: limadora. Fuente: google .......................................................................................... 45
Ilustración 21: Mortajadora. Fuente: google .................................................................................... 46
Ilustración 22: Brochadora. Fuente: google ...................................................................................... 46
Ilustración 23: Torno. Fuente: google ............................................................................................... 47
6
Ilustración 24: Fresadora. Fuente: google ........................................................................................ 47
Ilustración 25: Procesos de conformado. Fuente: [34] ..................................................................... 48
Ilustración 26: Proceso de cizallado. Fuente: [34] ............................................................................ 49
Ilustración 27: Proceso de troquelado. Fuente: [34] ........................................................................ 49
Ilustración 28. Partes de un troquel. Fuente: google ....................................................................... 50
Ilustración 29: Prensa Troqueladora. Fuente: google ....................................................................... 50
Ilustración 30: proceso de doblado. Fuente: [34] ............................................................................. 51
Ilustración 31: Proceso de cizallado. Fuente: [34] ............................................................................ 51
Ilustración 32: Proceso de embutición. Fuente: [34] ........................................................................ 52
Ilustración 33: Proceso de laminado. Fuente [34] ............................................................................ 52
Ilustración 34: Proceso de forjado. Fuente [34] ............................................................................... 53
Ilustración 35: Proceso de forjado clásico. Fuente: google .............................................................. 53
Ilustración 36: Extrusión directa. Fuente [34]................................................................................... 54
Ilustración 37: Extrusión indirecta. Fuente: [34] .............................................................................. 54
Ilustración 38: Mantenimiento del sector metalmecánico. Fuente: Elaboración propia ................. 56
Ilustración 39: Sistema de mantenimiento mecánico. Fuente: Elaboración propia ......................... 58
Ilustración 40: Formulario principal. Fuente: Elaboración propia .................................................... 59
Ilustración 41: Relaciones de las tablas del SMM. Fuente: Elaboración propia ............................... 59
Ilustración 42: Formulario programación maquina/turno. Fuente: Elaboración propia .................. 60
Ilustración 43: Nivel de seguridad. Fuente: Elaboración propia ....................................................... 61
Ilustración 44: Susceptibilidad del deterioro. Fuente: Elaboración propia ...................................... 62
Ilustración 45: Capacidad de máquina. Fuente: Elaboración propia ................................................ 63
Ilustración 46: Informe frecuencia de mantenimiento. Fuente: Elaboración propia ....................... 64
Ilustración 47: Mantenimientos correctivos. Fuente: Elaboración propia ....................................... 65
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Ilustración 48: Número de horas en servicio. Fuente: Elaboración propia ...................................... 65
Ilustración 49: Informe de confiabilidad. Fuente: Elaboración propia ............................................. 66
Ilustración 50: Informe de indicador de tiempo de respuesta de mantenimiento .......................... 67
Ilustración 51: Programación capacitación y asistencias. Fuente: Elaboración propia .................... 69
Ilustración 52: Informe perfil del operario. Fuente: Elaboración propia .......................................... 70
Ilustración 53: Planes de mejora. Fuente: Elaboración propia ........................................................ 71
Ilustración 54: Informe de planes de mejoramientos. Fuente: Elaboración propia ........................ 72
Ilustración 55: Informe plan lluvia de ideas. Fuente: Elaboración propia ........................................ 72
Ilustración 56: Programación maquina/ turno. Fuente: Elaboración propia .................................... 73
Ilustración 57: Formulario turno. Fuente: Elaboración propia. ........................................................ 74
Ilustración 58: Informe programación de turnos/máquina. Fuente: Elaboración propia ................ 74
Ilustración 59: Mantenimientos correctivos. Fuente: Elaboración propia ....................................... 75
Ilustración 60: Informe Mantenimientos preventivos. Fuente: Elaboración propia ........................ 75
Ilustración 61: Informe de máquina. Fuente: Elaboración propia .................................................... 76
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1 ANTECEDENTES.
Introducción
El mantenimiento es una de las piezas claves de una compañía, de este depende
que los productos y o servicios que se hacen tengan un valor de competitividad en
cuestión de calidad, de entregas oportunas a tiempo y de una disminución de los
costos totales que puede acarrear un mal estado de una maquina o un grupo
determinado de máquinas, en este trabajo se planteara una propuesta de un
sistema general de mantenimiento basado en TPM y confiabilidad. Este sistema
estará soportado en la herramienta del paquete de Microsoft Access.
El TPM es una metodología creada en Japón con el fin de aumentar la eficiencia
de un proceso en base al mantenimiento de un proceso o maquina con una
participación completa de todas las áreas de la empresa, así todo un proceso
como es el caso de mantenimiento se verá apoyado por diferentes ideas que
serán recibidas por parte del gerente hasta el empleado operativo, esto
evidentemente trae consigo resultados positivos en términos de productividad,
pero el TPM en este trabajo será apoyado por otra herramienta estadística, la cual
recibe el nombre de confiabilidad, en mantenimiento cuando se trabaja con la
confiabilidad al proceso se le llama CMR mantenimiento centrado en confiabilidad.
La confiabilidad es el número que me dará como resultado una probabilidad de
función correcta en una unidad de tiempo determinado, facilitando así un
pronóstico de funcionamiento de un sistema o parte de un sistema (maquina) para
una determinada cantidad de producción. Evitando así durante el transcurso del
tiraje de producción una falla y evitar todo los costos que esta puede acarrear.,
estas dos técnicas de mejoramiento de la productividad se apoyaran entre si ya
que una se ocupa más centradamente en la gestión humana y decisiones
administrativas (TPM) y la otra se encarga del aumento de la productividad en
base a las maquinas que conforman un sistema.
Importancia del mantenimiento
En la industria se debe de tener presente la necesidad que tiene el cliente final,
ítems como la cantidad a producir, las tolerancias con las cuales se debe de
fabricar un producto es decir su calidad, los tiempos de entrega; todos estos
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factores si se cumplen la compañía va a tener ganancias sustanciales, pero hay
un factor que es más importante aún, el cual es l seguridad del consumidor final, si
se está produciendo con máquinas en mal estado esto puede incurrir en
consecuencias nefastas para un consumidor, por ejemplo en la fabricación de los
fuselajes de los aviones, si estos se cortan con frecuencias de laser diferentes el
material puede quedar poroso, lo que en el aire este fuselaje no soportara la
presión atmosférica y podría reventarse ocasionando un accidente, y entre un
infinito número de ejemplos de consecuencias negativas que pueden pasar si no
se realiza un mantenimiento [23].
Ventajas del mantenimiento.
Las ventajas de un mantenimiento preventivo son muy beneficiosas, casi que este
tipo de mantenimiento no posee desventajas, solo la parte del valor inicial que
involucra la realización de este, pero este valor se puede librar en el horizonte de
un tiempo determinado [23,27].
La acción pre activa: este es un término usado para definir cómo se puede intervenir una maquina cuando esta presenta un fallo, la acción pre activa determina una intervención con todo listo para poder realizar la reparación en el menor tiempo posible y con el menor costo.
Las horas extras: las horas extras pueden llegar a un punto tan mínimo que estas se pueden eliminar de la jornada laboral de un operario técnico.
Los inventarios de repuestos: por tener preparado todo lo necesario en cuanto a repuestos, estos no generaran un costo adicional de compra para stock, y por ende de costos de almacenamiento.
Equipos de emergencia: existen empresas que tienen tanto repuestos de emergencias como máquinas de emergencias, estos dos ítems no serán utilizados a menudo lo que significa una ganancia adicional para la empresa.
La seguridad y la contaminación: en el mantenimiento preventivo se controlan variables que pueden afectar el medio de ambiente, mediante un buen mantenimiento preventivo estos factores de contaminación están bajo los parámetros que estipula las normas ambientales.
La calidad del producto: una de las razones predominantes por las cuales se creó el mantenimiento preventivo es la calidad de los productos, si las máquinas están dentro de su punto de calibración la calidad será óptima.
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Apoyo de todas las áreas: cuando se realiza mantenimiento preventivo el departamento de mantenimiento está apoyado por diferentes áreas de la empresa, esto genera un trabajo en equipo que ayuda tanto al mantenimiento como a las ganancias netas.
La relación costo beneficio: el mantenimiento preventivo puede detonarse como costoso al principio de su ejecución, pero los márgenes de ganancias netas cubren esta inversión a largo plazo
JUSTIFICACIÓN
En la industria metalmecánica la idea de mantenimiento está cambiando, debido a
una mayor mecanización, mayor complejidad en los diseños mecánicos, nuevas
técnicas de mantenimiento y nuevos enfoques de las organizaciones, el
mantenimiento está reaccionando ante nuevas expectativas que imponen los
clientes en la exigencia de parámetros de calidad y puntualidad. Aumentando la
presión para conseguir una alta disponibilidad de los equipos en el mismo lapso de
tiempo en el que se optimizan, es decir todo el concepto de mantenimiento está
evolucionando. Frente a toda esta avalancha de cambios las empresas del sector
metalmecánico desean evitar equivocarse cuando se toma una acción de mejora.
En las industrias metalmecánicas hay muchos retrasos en las producciones por
los fallos de la maquinaria, ya sea por el fallo de un equipo independiente o un
grupo de equipos que conforman una línea de producción. Los departamentos de
mantenimiento siempre buscan la manera de prevenir los fallos mediante
mantenimientos preventivos y correctivos, pero este tipo de mantenimientos no
son lo suficientemente eficientes a la hora de conocer el momento concreto en que
una maquina falle, es aquí donde la confiabilidad juega un papel fundamental para
detectar por medio de probabilidades el tiempo casi exacto de falla, por
consiguiente se implementa el mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM).
Pero la confiabilidad mecánica se puede aumentar con la confiabilidad humana, es
decir el personal de toda la empresa. Por consiguiente en sinergia con el (RCM)
se implementan técnicas de mejora como la metodología japonesa de
mantenimiento productivo total (TPM).
El TPM integra todas las áreas de la empresa involucradas con el mantenimiento,
esta metodología de trabajo hace que todos trabajen con un mismo fin, sin tener
en cuenta sus individualidades como son los indicadores por cada departamento,
El TPM aumenta la creatividad de los trabajadores, esto trae consigo ideas de
mejora, lo que verdaderamente hace ganar dinero a una organización
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En la industria se trabaja de una manera muy independiente y cada departamento
de la empresa solo se preocupa por sus propios indicadores sin tener en cuenta la
eficiencia de los demás departamentos, el conocimiento y la creatividad de los
técnicos de mantenimiento y de los operarios de producción.
Al tener información retenida que en un momento dado se pierde y no se
comparte, las oportunidades de mejora se desperdician perdiendo oportunidades
de diseño e innovación, lo cual para una empresa es fundamental
Para implementar una metodología como esta se deben de realizar dos pasos
fundamentales, el primero de ellos es tener un plan de mantenimiento bien
definido, no importa su eficiencia para esto está el valor estadístico de la
confiabilidad, el RCM aumenta la eficiencia del plan de mantenimiento establecido,
la confiabilidad ayudara a saber cuándo es el momento casi exacto en que una
maquina falle, así poder planear los horizontes de producción en el tiempo para
satisfacer una demanda, realizar mejoras en las maquinas antes de realizar una
producción, así se evitan los retrasos y los incumplimientos con los clientes
haciendo que la imagen de la empresa aumente positivamente.
Para la facilitación de la transformación obtenida se deben de utilizar los sistemas
de información, estos son software o programas como interfaz-hombre máquina
los cuales facilitan la recolección de datos, de análisis y de toma de decisiones
aumentando la eficiencia de las acciones a tomar en la maquina analizada.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En las empresas metalmecánicas por contener grandes cantidades de maquinaria
para realizar un determinado producto, presentan altas frecuencias de paros de
producción por parte de mantenimiento. Por ende las compañías gastan mucho
dinero en mantener su maquinaria en perfecto estado, en contratar personal
altamente calificado realizando un mantenimiento programado de manera muy
básica, este tipo de mantenimiento es muy poco eficiente, entonces se desarrolla
como técnica de análisis estadístico la confiabilidad no solo de las maquinas sino
también del personal calificado, este concepto se desarrolló con el nombre de
mantenimiento centrado en la confiabilidad (RCM) probándose en la industria
aeronáutica en los años 1960 y 1970, dicha herramienta determinará cada cuanto
se deben realizar los mantenimientos requeridos, y que personal lo debe realizar.
12
Para tener un mantenimiento altamente eficiente después de tener un (RCM)
establecido una excelente técnica de solución es implementar el mantenimiento
productivo total (TPM) el cual fue propuesto en Japón a finales de la segunda
guerra mundial por el Japan Institute of Pant Maintenance (JIPM), filosofía de
trabajo que en las empresas japonesas arrojo excelentes resultados en cuanto a
índices de eficiencia en la productividad en la moral de sus trabajadores en la
disminución de los costos, seguidamente se han utilizado software de
mantenimiento que ayudan a la recolección de información, y a la toma de
decisiones correctivas para el aumento de la productividad.
En la industria metalmecánica los paros por daños en la maquinaria, por causas
como la de mantenimiento de los equipos, falta de predicciones de fallos, falta de
inventario de repuestos de capacitaciones y por supuesto falta de motivación y
comunicación entre departamentos, traen consigo retrasos en las producciones.
No solo el problema se centra en los retrasos, también en los gastos al que la
empresa estará sometida por estos causantes, tales gastos son, multas por
incumplimiento de entrega hacia los clientes, costos de almacenamiento de
materias primas durante el tiempo de paros, aumento de horas extras por
requerimiento de personal técnico, retraso de producciones futuras, costos por
parte de compras de repuestos. Estos costos repercuten financieramente en el
patrimonio de la empresa, pero el factor más degradante para la compañía es la
imagen, la cual se verá afecta por sus incumplimientos.
En la mayoría de las compañías la mayor preocupación de las áreas es cumplir
con sus indicadores, trayendo consigo una manera de trabajar muy individual,
despreocupándose por completo de las necesidades y problemas de las demás
áreas teniendo como resultado índices de producción deficientes, retrasos, una
serie de aumento de costos de diferente naturaleza por cada departamento. En el
departamento de mantenimiento se centra en un porcentaje mayor este problema,
dado que el técnico y el operario solo se limitan a realizar las tareas asignadas por
su jefe, la poca información que estos poseen ya sea por formación técnica, por
experiencia no es compartida, por el temor de que otra persona lo sepa y este
pierda su puesto de trabajo.
Las empresas con esta manera de trabajar no tienen competencia externa, es
decir sus competidores no son las demás empresas que están en el mercado,
todo lo contrario tienen competencia interna entre los diferentes departamentos.
Esta desunión por procesos ha llevado a una serie de empresas a tener procesos
de liquidación (quiebra).
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La manera como fluye la información dentro de una empresa, el valor que se le da
a cada ítem (maquina, operario), no solo por su fuerza de trabajo física sino
también a nivel de aportes de ideas, percepción del mismo objetivo y un trabajo en
equipo es el motor principal de cualquier organización para superar una crisis o
para alcanzar objetivos de corto y largo plazo. Es así como el TPM aumenta las
ganancias netas y la productividad, ahora bien no todo se centra en la manera
correcta de trabajar también se requiere de ciencia, es aquí donde la confiabilidad
desarrolla su papel estadístico en la prevención de fallas.
En Colombia se ha implementado el TPM en empresas como Meals de Colombia,
en Cervecerías como la Unión y en el Sector Farmacéutico, arrojando resultados
positivos en aumento de la eficiencia y productividad; en las empresas
Aeronáuticas Colombianas se implementó el mantenimiento basado en
confiabilidad (RCM) alrededor de los años 70 no en conjunto con el TPM.
Partiendo del contexto anterior, y dejando notoria la necesidad imperativa de
implementar este tipo de herramientas, se generan los siguientes interrogantes a
ser solucionados con el desarrollo del proyecto
Cómo se reducirían los paros de producción por fallos de maquinaria?, ¿Qué
beneficios trae consigo una buena programación del mantenimiento?, ¿Cuál sería
la ventaja competitiva de la empresa con el TPM?
OBJETIVO GENERAL
Proponer un sistema de mantenimiento basado en TPM y confiabilidad en el
sector metalmecánico
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
o Plantear estrategias de mejoramiento a partir del establecimiento de
un programa de revisiones preventivas de mantenimiento.
o Fortalecer a través de la filosofía TPM la comunicación entre los
diferentes departamentos que intervienen en los procesos
operativos.
o Crear una herramienta que permita integrar la información de los
sistemas de mantenimiento.
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2 MANTENIMIENTO
A continuación se dará una definición de cada uno de los términos más
importantes en el desarrollo de este trabajo.
Mantenimiento.
El mantenimiento industrial se creó básicamente para conservar la funcionalidad
de los equipos, Este identifica causas de las posibles fallas de los equipos y por
ende la respectiva acción correctiva, el mantenimiento trata de realizar las
actividades más eficaces para tratar de impedir la aparición de dichas causas de
falla. A lo largo de la historia se han desarrollado diferentes tipos de
mantenimientos, correctivo, preventivo y predictivo, todos se aplican según la
necesidad, pero todos buscan un mismo fin el cual es mantener un correcto
funcionamiento y aumentar la confiabilidad de todos los equipos [20,21].
Mantenimiento correctivo: Se realiza cuando se puede evidenciar el fallo en el equipo o sistema.
Mantenimiento preventivo: se realiza con una frecuencia determinada en base a datos
Mantenimiento predictivo: se realiza con exámenes de medición los cuales pueden determinar la tendencia de un fallo
El mantenimiento industrial no solo se enfoca en mantener equipos en buenas condiciones, también busca reducir los costos que se generan por parte de fallas, identificándolos, registrándolos y programando rutinas. [20, 21,24].
Confiabilidad.
La confiabilidad es directamente proporcional al estado de los componentes de un equipo, depende de las acciones preventivas y correctivas que se desarrollen en el mantenimiento, y también depende del modelo del equipo, durante mas nuevo el modelo su confiabilidad tiende a ser mayor, cuando se tiene en cuenta la confiabilidad de los equipos en mantenimiento se le llama, mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM)
Una maquina está compuesta por muchas piezas, cada una de estas tiene un valor de confiabilidad, estas se suman y se obtiene una confiabilidad total de la máquina, si el equipo esta mecánicamente en óptimas condiciones su confiabilidad es alta, si por el contrario es baja [22].
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El proceso de RCM supone responder siete preguntas acerca del activo o sistema bajo revisión:
¿Funciones y estándares de desempeño?
¿Fallos que se presentan con un valor de frecuencia?
¿Qué es lo que causa cada falla?
¿Consecuencias de cada falla?
¿Nivel de importancia de cada falla?
¿Qué puede hacerse para predecir o prevenir cada falla?
¿Qué acción tomar si no se encuentra solución?
Mantenimiento productivo total (TPM).
El mantenimiento productivo total (TPM) es un programa de mantenimiento que involucra un concepto nuevo para maquinas o ítems. El objetivo del programa es incrementar la producción e incrementar la moral de todos los empleados de una compañía haciendo que se sientan valiosos, otorgándoles responsabilidades para que formen parte de un proceso de generación de bienes y servicios [23].
Con el mantenimiento preventivo que se realiza a la maquinaria, se tiene un aumento de la confiabilidad, luego se trata de seguir aumentando esta confiabilidad utilizando esta metodología japonesa que ayuda a que exista un compromiso por parte de toda la empresa, para que también los indicadores de eficiencia de la productividad aumenten [24]. Según Wireman Las áreas involucradas para la implementación del TPM son:
Mantenimiento
Operaciones
Instalaciones
Ingeniería de diseño
Ingeniería de proyectos
Ingeniería de construcción
Inventario y almacén
Compras
Contabilidad y finanzas
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Sistemas de información.
Los análisis de los procesos deben apoyarse en la tecnología, esta ayuda al
ingeniero de planta en diferentes procesos de la metodología de trabajo, cuando
se refiere a sistemas de información, se cita a los software diseñados para un
proceso determinado, los cuales ayudan en el almacenamiento de la información,
transformación de esta mediante las aplicaciones estadístico- matemáticas , y por
ultimo a la toma de decisiones mediante la interpretación de los datos arrojados
por dicho programa de computadora. En este proyecto se implementara como uno
de los objetivos específicos la realización de una interfaz gráfico-usuario, la cual
permita analizar los datos de una manera más rápida y precisa, ayudándole al
operario técnico en la toma de decisiones con respecto a frecuencias de
mantenimiento, acciones preventivas y/o correctivas que debería tomar [25,26].
2.1 Evolución del mantenimiento.
Durante la revolución industrial una era comprendida entre el siglo XVIII y XIX se generaban necesidades de seguir avanzando mucho más aun con la demanda de reparaciones y de averías que se presentaban en máquinas como por ejemplo la máquina de vapor, es aquí donde la industria se da cuenta de que requiere personal que se ocupe de estos daños para poder seguir con el avance industrial que se estaba generando, esta idea parece ser demasiado obvia y lógica pero los diseños que se hacían en esa época carecían de facilidad para realizar una reparación de una máquina de esta época, es decir los diseñadores no tenían en cuenta el futuro de la máquina, pensaban que si se dañaba era más fácil cambiar la maquina por otra nueva o una pieza por otra pieza nueva y problema solucionado, en esta época donde el dinero sobraba y los empresarios solo querían la expansión no sentían los efectos que se generaban por no tener lo que hoy en día se conoce como el mantenimiento [23]. Después de que se conoció el termino de mantenimiento los mismos operarios que manejaban la maquina comenzaron a realizar las reparaciones aquí nace el mantenimiento correctivo, pero esto preocupaba al empresario ya que la producción bajo, y comenzaría a preocuparle aún mucho más dado que en 1913 comenzaría el sistema de producción en cadena implementado por el ingeniero Henry Ford, después de esto el operario solo tenía tiempo para ocuparse de la producción, por ende se instaló en las compañías un departamento que solo se preocupara por el mantenimiento para evitar los paros forzados y nace el mantenimiento preventivo. Muchos años después se han creado conceptos nuevos y técnicas que ayudan al mantenimiento el cual sigue teniendo el mismo objetivo que perseguía el que se realizaba en el siglo XVIII conservar la producción [27].
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Tales técnicas de mantenimiento por ejemplo son el nuevo concepto de mantenimiento predictivo, el MCR (mantenimiento centrado en confiabilidad), el TPM (mantenimiento productivo total) y otras técnicas que se enfocan en el aumento de la productividad, este objetivo no ha cambiado desde hace más de 100 años [27].
2.2 Tipos de mantenimiento
A continuación se explicaran los tipos de mantenimientos que se presentan en la
industria metalmecánica.
2.2.1 Evaluación del Mantenimiento preventivo
El mantenimiento preventivo es la práctica de realizar ciertas tareas con una
frecuencia determinada la cual está determinada por una programación, este tipo
de mantenimiento se realiza básicamente para evitar un paro inesperado en pleno
tiraje de producción, así se da una mayor seguridad durante la producción y por
supuesto mayor seguridad sobre la calidad del producto, en cuanto a los costos de
un mantenimiento preventivo son altos pero no tan altos comparaos con los gastos
que incurre un paro inesperado ocasionado por falta de un mantenimiento
preventivo. En la industria metalmecánica se utilizan diferentes herramientas
como señales para alarmar al personal de que se está presentando una falla en la
máquina, existen un sin número de este tipo de herramientas, que permiten el
alistamiento de un próximo mantenimiento [3].
Las actividades que se realizan dentro de un mantenimiento preventivo están
conformadas por una serie de pasos que están ya estipulados, estos pueden ser
lubricaciones, mediciones, inspecciones visuales, cambios de piezas menores
como por ejemplo rodamientos, tornillos, tuercas, entre otros [3].
2.2.2 Evaluación Mantenimiento predictivo.
En el mantenimiento predictivo al igual que el mantenimiento preventivo tiene
como su objetivo final el aumento de la seguridad de que la maquina no falle en un
tiraje de producción, solo que este tipo de mantenimiento puede ser ejecutado
mientras la maquina está en funcionamiento, una de las practicas que se llevan a
cabo en un mantenimiento predictivo son [28]:
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Análisis de vibración, este por obligación se debe de ejecutar con la
maquina en funcionamiento, para poder así adelantarse a un problema
futuro que puede ocasionar el fallo catastrófico.
Análisis de imágenes infrarrojas el cual puede detectar la temperatura
específicamente puntual,
Mediciones de cambios de temperaturas, con esta práctica se puede
obtener
Mediante estos análisis se puede llegar a establecer una frecuencia para la
determinación de un paro inesperado, permitiendo así evitarlo [28].
En cuanto a los costos de este mantenimiento su relación es muy similar a la que
se presenta en un mantenimiento preventivo, este es costoso pero en
comparación con un paro inesperado su costo es relativamente bajo.
En la ilustración 1 se presenta un análisis de vibraciones de un motor en
funcionamiento.
Ilustración 1: Análisis de vibraciones. Fuente [28]
En la ilustración 2 se presenta un análisis de imágenes infrarrojas en un
transformador de alta tensión
Ilustración 2: Imagen infrarroja de transformador de alta tensión. Fuente [28]
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2.2.3 Evaluación del mantenimiento correctivo.
El mantenimiento correctivo se desarrolla en muchas en muchas industrias este
se define como una reparación de un daño de una máquina que ocurrió
inesperadamente, esto no es mantenimiento es reparación lo que
equivocadamente se define como mantenimiento correctivo, esta reparación es el
que genera la mayor pérdida de dinero en cuanto se refiere al proceso como tal,
ya que en una línea de producción en serie su correcto funcionamiento depende
de que todas las maquinas estén en óptimas condiciones electromecánicas, es
aquí en donde radica la diferencia entre un verdadero concepto de mantenimiento
y no de una reparación, porque no se puede denominar mantenimiento correctivo
a un cambio de un tornillo, si este cambio es necesario y obliga a parar la
producción, o por el contrario si se puede determinar el cambio de un variador de
velocidad que se quemó como un mantenimiento correctivo, la diferencia es que a
cualquier daño que se presente en la maquina después de que esta se le haya
realizado mantenimiento preventivo se determinara la función correctiva como
mantenimiento, por ende el mantenimiento correctivo corrige lo que el preventivo
no pudo solucionar en su realización [3,28].
Los departamentos de mantenimiento realizan entonces dos funciones el
mantenimiento preventivo y el mantenimiento correctivo, pero se comete el gran
error de confundirlos y de enfocarles el mismo objetivo en las funciones que
realiza un operario técnico, ya que los mantenimientos preventivos obligan al paro
de la maquinaria pero con un tiempo de antelación es decir con una previa
programación, y los mantenimientos correctivos paran la maquina cuando exista
un daño inesperado [3,28]
2.2.4 Evaluación del mantenimiento proactivo
El mantenimiento proactivo es una técnica que se realiza para la identificación y su
posterior corrección de los fallos presentes en los equipos, con el mantenimiento
proactivo se ataca la causa de los problemas no los efectos generados, este tipo
de mantenimiento se toma como una filosofía de mantenimiento que se puede
implementar de manera tal que la forma de trabajar se cambie en torno a la
causalidad de fallo de un equipo, teniendo cierto grado de similitud a las
metodologías japonesas utilizadas como el TPM en empresas preocupadas por el
incremento de la productividad [28].
20
Uno de los ejemplos más utilizados para la aplicación del mantenimiento proactivo
es el análisis de los parámetros de calidad del aceite lubricante que se encuentra
en la maquinaria, En este se pueden analizar variables como por ejemplo la
densidad, el peso, la cantidad de partículas en el aceite entre otras, solo con el fin
de detectar una anomalía y así poder ejecutar su cambio antes de que se genere
un fallo por consecuencia del estado del aceite [28].
2.3 Costos del mantenimiento correctivo y preventivo.
En mantenimiento se generan unos costos que se pueden controlar siempre y
cuando exista una gestión que se ocupe de estos costos, entre el mantenimiento
correctivo y preventivo puede existir un equilibrio este es el que en algunas
empresas se busca como objetivo principal, en este aspecto se generan grandes
inversiones en el mantenimiento preventivo para evitar averías o paros repentinos
que afecten la continuidad de la producción, lo cual genera un descenso de los
costos de los mantenimientos correctivos pero el aumento de los costos de los
mantenimientos preventivos, y es aquí en donde se encuentra una falencia porque
la curva de los costos totales de mantenimiento comienza a crecer, entonces se
opta mejor por esperar a que la avería que parara la producción ocurra para
poderla reparar y así evitar el crecimiento de la curva de costos totales [31]
Pero lamentablemente estos costos no son los únicos que se generan cuando una
maquina falla, existen muchos costos que son ignorados y que se generan por la
falla, uno de estos es costo de almacenamiento, los costos por incumplimientos
para el cliente, los paros de otros procesos relacionados con el fallo, el tiempo
inactivo de un operario genera un impacto en la moral del trabajador, y por su
puesto la imagen de la empresa se verá afectada para próximas negociaciones
[31] Estas curvas supuestas de costos se pueden apreciar en la ilustración 3
21
Ilustración 3: Costos de mantenimiento. Fuente [31]
Por otra parte cuando se tienen en cuenta todos los costos asociados al
mantenimiento y por supuesto todos los costos que se generan por las averías Se
puede realizar una mejor gestión, pero para llegar a este punto es necesario tener
un histórico de fallos, las probabilidades de averías y los tiempos que se tomaron
en cada reparación. Los modelos de mantenimiento que pueden suministrar esta
información son el mantenimiento centrado en confiabilidad y TPM [31], estas
curvas obtenidas en este modelo se aprecian en la ilustración 4
Ilustración 4: Costos asociados al mantenimiento. Fuente [31]
22
2.4 Introducción al mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM)
El mantenimiento centrado en confiabilidad nació en 1960 pero fue utilizada en
1978 por Stanley Nowlan y Howard Montón para abordar los problemas técnicos
que estaban pasando en la industria de la aérea, en la cual no se permiten fallos
por los altos estándares de seguridad, y así poder tener un mejor control sobre las
posibles fallas que se podrían presentar durante las horas de vuelo, el objetivo
principal del mantenimiento centrado en confiabilidad es conservar la función del
sistema antes de conservar la función de un equipo o parte de en equipo, es decir
el RCM tiende a tener una mirada general del comportamiento de un sistema [22]
Existen diversos tipos de fallos, uno de ellos son los fallos naturales, es decir las
catástrofes, como terremotos, deslizamientos, tornados, este tipo de fallo se puede
de cierta manera alertar sobre su ocurrencia, mas no se pueden prevenir, por otra
parte otro de los fallos que si se pueden evitar son los fallos humanos, por ejemplo
el error de un piloto, de un operario, o del funcionamiento de una máquina, estos
se pueden prevenir ya sea con acciones de capacitaciones, de aprendizajes, de
mejoras en los sistemas, estos fallos se generan dado a que nada es 100%
confiable, sobre todo cuando se habla de un avión o de una maquina cualquiera,
pero lamentablemente e irónicamente son estos fallos los que nos acercan a que
las maquinas sean cada vez más confiables acercándonos al 100% [22,29].
2.4.1 Metodología para la implementación del RCM.
EL mantenimiento centrado en confiabilidad está compuesto básicamente por tres
fases de elaboración las cuales son las siguientes [29].
Fase 1: En esta fase es donde se debe de tener la mayor información
posible en cuanto al sistema al que se le evaluara para el RCM, en esta
fase se identifican las maquinas que conforman el sistema, dichas
maquinas deben de tener un programa de mantenimiento preventivo ya
establecido ya que con las actividades de este mantenimiento la
confiabilidad de estos equipos aumentara.
Fase 2: En la fase 2 se determina el tipo de mantenimiento que las
maquinas seleccionadas deben de tener, aquí se desglosa una maquina en
su totalidad, dependiendo de sus partes requiere de un mantenimiento
preventivo especial, o de un mantenimiento predictivo, es en esta etapa en
23
donde se decide cual será el rigor de mantenimiento que cada máquina
tendrá para el aumento de su confiabilidad.
Fase 3: la fase 3 consiste básicamente en ejecutar de manera ordenada,
controlada y sin falta las tareas de mantenimiento que se especifican en la
fase 2.
En resumen La metodología para llevar a cabo un mantenimiento centrado en
confiabilidad se puede resumir básicamente cundo. Se logra identificar los
sistemas de toda la compañía y definir sus funciones Hallar o identificar las
principales fallos, de estos fallos se realiza una jerarquización de las necesidades
funcionales de cada equipo del sistema, y así se determina la criticidad de los
efectos de las fallos posteriormente analizados. Así el departamento de
mantenimiento puede realizar un plan de acciones de mejora y acciones
preventivas y poder aumentar la confiabilidad del sistema el cual está conformado
por un número determinado de equipos. En la ilustración 5 se puede apreciar los
conceptos del mantenimiento centrado en confiabilidad [29].
Ilustración 5: Características de la confiabilidad. Fuente [29]
24
2.4.2 Pilares del mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM)
Los pilares de un mantenimiento centrado en confiabilidad se fundamentan
básicamente en las siguientes características [29,30]
Determinación de las funciones de cada máquina que conforma el sistema,
dado que cada elemento de un sistema fue adquirido para el desarrollo de
una función
Determinación de las fallas funcionales de las máquinas que conforman el
sistema, se trata de identificar como puede fallar un elemento cuando está
realizando su función.
Identificar los modos de falla que tienen la mayor probabilidad de generar la
pérdida de una función de un elemento.
Identificar los efectos de las fallas, así se puede determinar la importancia
de cada falla, y se determinara que pasaría si tal falla ocurre, y por lo tanto
que nivel de mantenimiento requiere dicha falla.
2.4.3 Fórmulas matemáticas y estadísticas para determinar la confiabilidad.
Para determinar la confiabilidad de una maquina es necesario tener una serie de
datos tanto históricos como recién tomados, para poder hallar un numero el cual
va ser una probabilidad, esta probabilidad será la de que una maquina falle en un
tiempo determinado [31].
Muchas veces el fabricante puede suministrar este dato el cual es el índice de tasa
de fallos (FR) esta tasa nos proporciona el porcentaje de fallos entre el número
total de los productos examinados (FR%) o el número total de fallos durante un
determinado periodo de tiempo FR(N).
25
Después de obtener el FR(N) podemos hallar el tiempo medio entre fallos (MTBF)
el cual es la inversa del FR(N)
Con el tiempo medio entre fallos podemos determinar la cantidad de tiempo que
una maquina podrá trabajar en el intervalo de tiempo que estamos analizando o
que se requiere sin tener fallos. Dependiendo de este valor se aumenta o se
conserva la confiabilidad de una máquina, es aquí en donde entran los
mantenimientos preventivos y las mejoras que se le pueden hacer al sistema para
dicho aumento [31].
La otra manera de conocer la confiabilidad de un equipo es conociendo los datos
históricos de las fallas de la maquinaria, estos datos se aproximan a una
distribución de probabilidad, mediante un software como el Stat Graphics este
realiza estadísticamente una prueba de bondad de ajuste , de acuerdo como
distribuyan los datos históricos se puede utilizar las fórmulas de dicha distribución
para determinar una probabilidad la cual será denotada como la probabilidad de
un fallo en una unidad de tiempo determinada [31].
2.4.3.1 Índice de tiempo de reparación para fallos.
Para obtener un indicador del tiempo de respuesta en los fallos los cuales son
mantenimientos correctivos se debe de tener en cuanta dos factores, el primero es
la media del tiempo de fallo la cual cuenta dos tipos de tiempos, el primero es el
tiempo que tarda mantenimiento en responder a una solicitud de fallo, el segundo
es el tiempo que tarda mantenimiento en reparar el fallo en una maquina
determinada, el segundo factor a considerar para realizar el indicador es la
cantidad de numero de fallos que se han presentado en dicha maquina
establecida, estos dos factores se dividen y se multiplica su resultado por 100 para
obtener un porcentaje y así determinar cuál es el tiempo medio para la reparación
(TMPR).
26
2.4.4 Aplicaciones a nivel internacional del RCM.
Muchas industrias se están viendo afectadas por los paros de procesos técnicos
por fallos en la maquinaria, esta industria es la azucarera de cuba, esta empresa
se cataloga como alimenticia pero sus procesos son netamente metalmecánicos;
en esta industria se pierden millones por concepto de incumplimientos,
almacenamientos retenidos en producción, y por supuesto repuestos , en esta
industria lo más importante es la confianza que se deposita en los equipos y desde
luego en el personal calificado que los manipula, entonces cuando se habla de
confianza se implementa un sistema RCM el cual es el mantenimiento basado en
confiabilidad, esta industria apuesta su productividad y eficiencia en este tipo de
mantenimiento y apoya al personal calificado aumentando su valor como pieza
clave en el proceso [4].
La confiabilidad se puede aplicar en muchas partes de una compañía, así lo
implementaron en chile, teniendo en cuanta que hay una gran demanda de
energía por parte de la industria en general, y teniendo como principio la
disponibilidad de la corriente eléctrica, se realizaron estudios en cuanto a la
confiabilidad de los interruptores que están ubicados en las subestaciones, con el
fin de mejorar la vida útil de estos, en el estudio de la confiabilidad se utiliza
mucho la parte estadística haciendo uso de la distribución Weibull, para aproximar
las probabilidades y poder tomar decisiones en cuanto a la vida útil de estos
equipos [5].
Otra de las aplicaciones pertinentes de la confiabilidad es en las edificaciones,
este caso se está presentando en México, en un edificio que está ubicado en una
avenida principal, aquí se está evaluando la confiabilidad de la estructura, dato
que por supuesto tiene mucha importancia dado que podría salvar vidas, este
estudio se realizó por los sismos al cual está sometido cualquier tipo de estructura,
y por supuesto al paso del tiempo el cual deteriora la calidad delos materiales que
tiene el edificio en su construcción [6].
En Cuba en una planta cuyo nombre específico es Oscar Augusto Machado C.A
la electricidad de Caracas, es una empresa generadora de energía pero dentro de
sus procesos para la generación se utilizan maquinas netamente metalmecánicas,
y dicha generación es para el abastecimiento de empresas metalmecánicas, aquí
se implementó el RCM para medir y controlar la disponibilidad y paradas forzadas
debido a los fallos en las unidades de generación de electricidad como tal [7].
27
Un estudio realizado en argentina en una industria que genera millones de dólares
en facturación como es la generación de energía mediante una central nuclear, en
este tipo de plantas se utilizan gran cantidad de equipos electromecánicos y
muchos procesos automatizados, los cuales son similares a los equipos utilizados
en la industria metalmecánica, en ambas industrias se generan riesgos de
seguridad, es aquí donde la confiabilidad demuestra que estos riesgos potenciales
no solo los sufre la maquinaria sino que también los operarios, estos se pueden
disminuir en un muy alto porcentaje, dado que si tengo maquinaria y equipos con
un funcionamiento idóneo la seguridad de todos dentro de la planta será optima,
no importa en la industria en la que se vea aplicado el mantenimiento basado en
confiabilidad [11].
2.4.5 Aplicaciones a nivel nacional del RCM.
En la industria Colombiana, el caso de Bogotá, se desarrollan estudios de
confiabilidad de los quipos de un determinado siclo productivo, en base al estado
actual de la maquinaria en cuanto al modelo de su fabricación, es decir que tan
nueva es la máquina que se está utilizando para la obtención de un factor de
confiabilidad. Este dato me daría como resultado tener un informe de cuales
maquinas o equipos se tienen que cambiar por obligación o solo necesitan de un
Overhaul, el cual consiste en una automatización de la maquina como tal
aumentando drásticamente su confiabilidad, entonces obteniendo la confiabilidad
de cada activo puedo determinar qué tan viable es la inversión económica de una
línea determinada de producción.
Esta es una ventaja de las muchas que tiene el mantenimiento centrado en
confiabilidad, herramientas para tomar decisiones estratégicas que se manejan
desde la gerencia de una compañía, ya que se está evaluando el valor del activo
como tal [14,15].
En la ciudad de Pereira Colombia se desarrolló un estudio teniendo en cuenta la
confiabilidad, la disponibilidad y la mantenibilidad, basándose en cada función que
tiene cada uno de estos términos, dado que la mantenibilidad y la disponibilidad
son factores claves a la hora de determinar la confiabilidad de un equipo. Uno de
los factores principales por los cuales se desarrolló dicho estudio es dado al
avance gradual que se ve cada día en la globalización de la industria, se creía que
el mantenimiento no era relevante en la eficiencia de un tiraje de producción, o en
los indicadores que miden el desempeño de una línea metalmecánica de
ensamble. Hoy el conocimiento técnico-científico es muy importante para una
28
compañía, por eso las capacitaciones y la selección de personal técnico tiene más
filtros rigurosos enfatizados a la competencia del personal. Una de las
características que debe tener un operario técnico es una buena base en
matemáticas, este gremio lo ocupan los tecnólogos mecánicos o
electromecánicos, dado que en el desarrollo de sus carreras profesionales tienen
que estudiar currículos basados en matemáticas, lo cual los hace un personal bien
calificado, por otra parte no solo es tener este tipo de conocimiento si no también
que dentro de la compañía se desarrollen capacitaciones que dirijan al personal de
manteamiento a crear una buena estrategia para desarrollar las actividades de
revisión y planes de rutinas programadas de revisión y verificación, es decir
implementar un buen plan de mantenimiento [16].
Es en esta misma ciudad del país que se adelantó un análisis en el racionamiento
de energía a largo plazo de una central eléctrica generando un problema de
aplicación no lineal en donde justamente la función objetivo era el racionamiento
de potencia el cual es un índice que nos da el valor de la confiabilidad del
generador. Determinando la confiabilidad mediante algoritmos genéticos, el cual
fue el método de solución dado que el sistema es no lineal, se determinaría las
frecuencias de mantenimiento preventivo [17].
2.5 Introducción al mantenimiento productivo total
El mantenimiento productivo total (TPM) parte de ser un sistema gerencial cuyo
objetivo es el aumento de la productividad de un equipo o grupo de equipos, en
este todo un equipo de trabajo participa en la toma de una sola decisión por menor
que esta sea, para poder alcanzar metas en el aspecto global del posicionamiento
de la empresa en el mercado, esta filosofía hace también un enfoque hacia la
calidad total, pero desde un punto de vista preventivo más no correctivo en la
realización de las inspecciones preventivas de mantenimiento. Iniciado en 1970 en
las industrias japonesas automotrices en especial la gran empresa Toyota y por
consiguiente sus empresas relacionadas, esta metodología involucra conceptos de
calidad total la cual son una práctica estadounidense y aprovechando la
implicación total del empleado lo cual sugirió F.W Taylor se crea esta técnica
(TPM). Taylor afirmaba que las relaciones humanas dentro de una organización
podrían afectar la calidad y la productividad de esta, lo cual esta es una de las
características en las cuales el TPM hace énfasis [23,30].
29
2.5.1 TPM y mantenimiento preventivo
Desde los años 80 las herramientas de mantenimiento han surgido desde el apoyo
de la informática, el uso de software en los departamentos de mantenimiento para
la administración de este ha sido a menudo una ventaja para una organización,
teniendo así una gestión de gestión de mantenimiento computarizada, esta
herramienta ayudo a fortalecer más las bases del TPM por así se podría controlar
de una manera más rápida y correcta la disponibilidad de las máquinas, su estado,
sus fallos en un tiempo histórico, sus componentes, entre una gran cantidad de
información referente a la máquina que se puede controlar [23].
También se puede controlar quien y como hace la reparación de las maquinas, en
el concepto del TPM la capacitación y la comunicación con el empleado operativo
es crucial, cada vez que este tenga más capacitación y sea más escuchado por
parte de toda la empresa este podrá realizar cada vez mejores mantenimientos, en
menos tiempo y con la menor cantidad de recursos a utilizar [23].
2.5.2 Pilares del TPM.
Los pilares del TPM son los que llevan a la organización para la consecución de
sus objetivos, y son los mencionados a continuación [23,30]
Mejora de procesos: En los procesos productivos se busca principalmente eliminar las pérdidas que se pueden presentar como consecuencia de una falla de una maquina o grupo de máquinas.
Aprovechamiento del operario: en este punto el TPM busca aprovechar al máximo las habilidades de los operarios de las máquinas, y así poder evidenciar con mayor facilidad el daño que puede ocurrir y que ocurrió.
Programación de mantenimientos: se busca tener un plan de mantenimiento el cual se base en una programación para cada máquina en especial.
Capacitación del personal: mantener un operario capacitado da mejores
resultados en la productividad, la mantenibilidad de la máquina y en su confiabilidad.
30
Mejora continua: la mejora continua de un proceso en busca cada vez de una mayor eficiencia y productividad.
Mejoramiento de la calidad: en este punto se toman acciones correctivas como lo son los mantenimientos, para controlar la variabilidad del producto final
Apoyo de departamentos: el TPM utiliza los conocimientos de todas las áreas involucradas en el proceso, para apoyar al proceso productivo, para que este funcione con los menores costos, y con la mayor venta de productos de alta calidad
Eliminación de las perdidas: cada vez la competencia por la tendencia a la globalización se hace mayor, por ende las pérdidas de todo tipo relacionadas con el proceso productivo se deben de eliminar.
2.5.3 Objetivos del TPM
El TPM busca tener además del aumento de la productividad la mejora de la
eficiencia de los equipos, el mantenimiento autónomo de los operarios, la
planeación de un sistema preventivo de mantenimiento, y el mejoramiento
operativo del personal. , considerando en todo momento la seguridad del
empleado. este sistema tiene otro punto a favor el cual es el mejoramiento
continuo, desde los años setenta que fue en la década en la cual este sistema
empezó a tener fuerza en su aplicación en las industrias japonesas, ha aumentado
notando un avance hasta el punto que hoy por hoy se le considera como un
sistema de innovación empresarial [23,24,30].
En la ilustración 6 se puede apreciar como es el siclo del TPM dentro de una
compañía.
31
Ilustración 6: Alcance del TPM. Fuente [30]
2.5.4 Paso para la Implementación del TPM.
Los pasos para la implementación del TPM parten principalmente por una
decisión de tipo estratégica para un beneficio a largo plazo, por eso el primer paso
es que la gerencia tome esta decisión y la anuncie a toda la compañía.
Como segundo paso se debe de tener un periodo de educación del personal
haciéndoles saber que se va a tener un cambio importante en la compañía, esto
podría ser una campaña de introducción al TPM. Luego de este paso se deben de
crear organizaciones compuestas por los mismos empleados de diferentes áreas
para la introducción del TPM; otro paso a seguir seria el establecimiento de
políticas básicas del TPM y las metas que este trae consigo cuando esta
implementado en una empresa [23,30].
El siguiente paso después de tener las metas definidas comienza la fase
ejecución, en esta se organiza acto de inicialización del TPM, luego se pasa a la
fase final la cual es la implementación como tal del TPM aquí se definen los
siguientes pasos.
Se propone como meta la mejora de la eficiencia y efectividad de cada
individuo de la compañía.
Se desarrolla un programa de mantenimiento preventivo autónomo.
Desarrollar un programa de mantenimiento preventivo para el departamento de
mantenimiento de la compañía
32
Capacitar el personal sobre cómo debe manejar cada equipo y que
mantenimiento diario este requiere
Mantener el concepto de mejora continua en todas las maquinas a las que se
le realiza mantenimiento.
2.5.5 Aplicaciones a nivel internacional del TPM.
En las aplicaciones globales de la metodología del TPM, según lo revidado en esta
investigación, se puede afirmar que son muchas las empresas de diferentes
sectores que implementan y están en proceso de implementación de esta
metodología, partiendo primero que para llegar al punto de tener un TPM, se
deben de haber cumplido los objetivos de primero establecer un buen programa
de mantenimiento el cual aumentara la confiabilidad de los equipo, luego de estos
dos grandes pasos se llega al TPM.
En la india, se encontró un caso que pone el TPM en un escalafón de gran
importancia, en industrias del sector metalmecánico y agrícola se integra el TPM y
la misma norma ISO 9001, aportando un modelo llamado TPM 9001: 2008. A
través de esta conceptualización, los ocho pilares del TPM se modifican a las
cinco principales cláusulas de la norma ISO 9001: 2008. Esto se está aplicando de
manera gradual, dándole tanta importancia al mantenimiento hasta el punto de
tenerlo como criterio de procesos de estandarización [1].
Los factores administrativos que demuestran la eficiencia del TPM fueron
estudiados en empresas industriales en México ciudad de Suarez, este estudio se
realizó con un modelo de encuesta basada en actividades y beneficios que se
tendrían como resultado, realizándose en gerentes y supervisores del área de
mantenimiento, demostrando así que el 66,6% de los directivos encuestados
aseguran que esta metodología es ideal para el aumento de la eficiencia de la
productividad y confiabilidad de la maquinaria, este resultado parcial es excelente
dado que el TPM es una doctrina que para américa es muy nueva y no se cuenta
con mucha experiencia en su implementación [10].
Trasladándonos de país como es el caso de España, en Barcelona esta
metodología resulta difícil de implementar debido a las estructuras internas que
conforman la administración, teniendo dificultades en el momento de tomar una
decisión. Por ende los empresarios se remiten a la búsqueda de información
mediante revistas de tecnología y bases de datos, buscando una solución posible
para la implementación de esta metodología y así poder mejorar diferentes
33
aspectos relacionados con la eficiencia y la productividad de los equipos y de la
estructura organizacional de la compañía. Ya que uno de las fortalezas de la
metodología TPM es precisamente la integración de las diferentes estructuras de
la compañía [2].
Sin embargo No es un problema grave dado que existen empresas que ni siquiera
tienen un departamento de mantenimiento, es decir si hay operarios técnicos que
realizan tareas específicas pero solo cuando aparecen las causas o la falla
mecánica o eléctrica como tal. Este caso pasa en Uruguay, allí muchas empresas
del sector metalmecánico ni siquiera conocen el término TPM, deben de recorrer
un camino el cual les mostrara primero como efectuar tareas de mantenimiento y
como implementar un departamento de mantenimiento el cual brinde un programa
que genere rutinas de inspección mecánicas para evitar fallas, es decir
implementar un sistema de mantenimiento preventivo. Luego poder así determinar
la confiabilidad de cada máquina; Ahora en este país no todas las empresas del
sector industrial metalmecánico están atrasadas, unas han dado un paso el cual
es la implementación del mantenimiento preventivo, enfocándose en realizar
rutinas y subrutinas teniendo en cuanta las frecuencias de fallo [3].
Observando un caso paralelo al de estas compañías, en las pymes venezolanas
industriales metalmecánicas se tiene el paradigma de que el mantenimiento es un
gasto innecesario, podría ser por la falta de experiencia a nivel empresarial que
tienen estas pequeñas y medianas empresas dado que no miden la magnitud de
los sobrecostos que generan los paros por fallos de los equipos, casi el 58% de
estas empresas sufren este mal innecesario el cual se podría cubrir con un plan de
mantenimiento preventivo, solo el único tipo de mantenimiento que existe es la
corrección del fallo cuando aparece, teniendo como malos resultados todos estos
percances en incumplimientos y retrasos de producciones [8].
2.5.6 Aplicaciones a nivel nacional del TPM.
En un caso de mantenimiento a nivel nacional como en Pereira se desarrolló un
estudio que pretendía arrojar resultados para poder determinar que métodos de
mantenimiento eran más eficientes y menos costosos, este estudio lo realizo la
universidad tecnológica de Pereira en un lugar llamado dos quebradas. Se
abordaron empresas metalmecánicas de mediano y pequeño tamaño, con
herramientas estadísticas de segmentación .este estudio también tiene como
finalidad tener una referencia para que los gremios económicos puedan desarrollar
políticas de mejora, para las falencias encontradas, una de estas políticas podría
34
proponer una inversión inicial para la implementación de programas de
mantenimiento basados en el TPM [19].
La metodología propuesta para el diseño e implementación de un programa
integral de mantenimiento, en el sector de producción agroindustrial en el cual los
procesos son netamente metalmecánicos y electromecánicos similares a los
procesos de manufactura de empresas del sector metalmecánico, en la ciudad de
Medellín, obliga a que los departamentos desde la gerencia hasta la parte
operativa trabajen como una sola unidad, todos deben de formar un solo plan de
mantenimiento el cual está constituido por decisiones estratégicas como la compra
de maquinaria, compra de repuestos críticos; Decisiones que no puede tomar un
medio mando como un jefe de mantenimiento o de producción, pero estos últimos
aportan al proceso de implementación del TPM desde la generación de ideas para
la maximización de recursos ,el otorgamiento de los trabajos suministrados al
personal técnico, todos esos ítems forman parte de tener propósitos tangibles
que se enfocan a garantizar la operación confiable y rentable de sus equipos; y
finalmente diseñar indicadores que permitan cuantificar lo realizado de modo tal
que ayuden a la toma de decisiones de mejora y a la generación de políticas de
estandarización en todos los procesos de la compañía [18].
2.5.7 Aplicaciones a nivel regional del TPM.
Enfocándose un poca más en el sector regional, más específicamente el área
metropolitana de la ciudad de Medellín y la región oriental de Antioquia, las
empresas del sector metalmecánico han implementado el TPM como una
herramienta de competitividad. encontrando en este estudio que abarcó diferentes
variables competitivas, como son tiempos de producción, confiabilidad de los
equipos, personal calificado, stock de repuestos en inventarió, relación precio
calidad del repuesto; teniendo en cuenta estas variables se determinó que no hay
una relación muy clara entre las mejoras alcanzadas y los rendimientos en cuanto
a eficiencia de la productividad, este resultado puede deberse a que la
implementación del TPM por parte del personal que lo está implementando carece
de experiencia en la lectura e interpretación de los indicadores después de la
implementación [12].
Siguiendo con el caso de Medellín, en algunas empresas primero optan por revisar
el estado de sus líneas de producción, mediante la simulación y la obtención de
medidas de desempeño mediante herramientas matemáticas, después de este
análisis los ingenieros comparan estos resultados se comparan con
35
planteamientos de la filosofía TOC (Teoría de Restricciones), y por supuesto con
la filosofía del TPM, este podría ser un primer punto para mirar cómo está la
empresa en su momento, y así evitar gastos innecesarios de implementación de la
doctrina del TPM, o por el contrario este estudio resulta muy útil para tomar una
decisión drástica y sin excusa alguna para apresurar la implementación [13].
2.6 Relación entre el TPM y la confiabilidad.
En la implementación de un sistema óptimo que se preocupe por los niveles de
productividad y eficiencia a menudo necesita de otras técnicas modernas de
aplicabilidad que se permitan de cierta manera mezclar para poder obtener
resultados más eficientes a parte de los ya obtenidos. En muchas empresas como
se ha revisado en el desarrollo de este trabajo que se emplean las metodologías
por separado (RCM Y TPM), pero aun así teniendo resultados excelentes para la
empresa estos se pueden aumentar, así lo busca el TPM siempre teniendo
presente el mejoramiento continuo, luego entonces se es necesario de la
combinación de sistemas que lleven la productividad a un estado exponencial en
la obtención de los resultados. Un sistema mixto de mantenimiento basado en
TPM y RCM priorizara los objetivos de manera conjunta, obteniendo así por parte
del TPM el aumento de la productividad en las actividades de mantenimiento y así
generar utilidades, que los operarios de los equipos son la idea central, ya que con
el TPM estos adquieren conocimientos valiosos y sólidos para asumir roles
básicos que repercutan en la mejora de la disponibilidad de las máquinas y de su
mejoramiento continuo [30].
Por su parte en este trabajo conjunto el RCM prioriza las tareas de mantenimiento
como tal, basándose en la consecuencia o impacto que una falla puede producir
en un sistema antes de entrar a analizar las fallas considerándolas con el mismo
grado de importancia. Aquí se busca lograr que se realicen las tareas correctas de
mantenimiento y así desechar las tareas que no resultan óptimas para una
revisión o reparación de un sistema. Esta combinación de trabajo entre estas dos
metodologías ha generado una reducción de costos y un aumento de la
confiabilidad de las máquinas y de los procesos de producción [30].
En la ilustración 7 se aprecia la combinación del TPM y RCM
36
Figura #
2.7 Sistemas de información utilizados en mantenimiento.
Existen muchos tipos de sistemas que ayudan en la toma de decisiones en
determinado proceso productivo, tales sistemas son fundamentados en la toma de
mediciones, tiempos, y diferentes variables que puede tener un sistema.
Centrándose más en la aplicación de mantenimiento basado en confiabilidad y
TPM los software utilizados como SQL,ORACLE,SAP son algunos de los
ejemplares que más herramientas brindan para poder desarrollar un análisis
basado en un determinado grupo de datos o población y así determinar mediante
herramientas de segmentación y clasificación acciones correctivas a tomar [21,22].
Como modelo propuesto este marco teórico, se implementara una aplicación que
reúna todas las mediciones relacionadas con los tiempos de la maquinaria, de la
estructura organizacional de la empresa en relación con aspectos técnicos como
son suministro de personal, compra de equipos y repuestos, capacitaciones. Así el
Mantenimient
o productivo
total
Optimización
del
mantenimient
o preventivo
Mantenimient
o centrado en
confiabilidad
Mantenimient
o basado en
condición
Confiabilid
ad
operacional
Ilustración 7: Relación entre el TPM y la confiabilidad. Fuente [30]
37
proyecto de la implementación de un sistema de mantenimiento basado en RCM Y
TPM se verá reflejado en esta, con el fin de tomar la mejor decisión que aumente
la eficiencia y la productividad.
38
3 SECTOR METALMECANICO
3.1 Diferenciación del sector metalmecánico
El sector metalmecánico abarca grandes gamas de productos, en esta industria se
manufactura perfilaría, materia prima para maquinaria, envases en hojalata,
estructuras metálicas como sillas, camas, estanterías, diferentes tipos de
electrodomésticos como neveras, microondas, congeladores entre una gran
variedad de diferentes productos que pueden satisfacer diferentes tipos de
mercados [32].
La clasificación del sector metalmecánico industrial en Colombia está regida por el
código CIIU, el cual significa clasificación industrial internacional uniforme de las
naciones unidas la cual fue acogida por el DANE y el cual empezó a regir en las
cámaras de comercio colombianas en el año 2000. Esta calificación consiste en
agrupar los diferentes sectores que se clasifican como metalmecánicos [32].
Grupo 1: sector automotriz. Tiene el código 384 de la CIIU en este grupo se
produce material para todo tipo de transporte
Grupo 2: fabricación de Equipos para agricultura. Tiene el código 382-2.
Grupo 3: fabricación de Máquinas y herramientas. Código 382-3.
Grupo 4: fabricación de Maquinaria y equipo para sectores diversos. Incluye
los códigos 382-1, 382- 4, 382-5, 382-6, 382-7 Y 382-9. Este sector
Comprende la fabricación de equipos y aparatos no eléctricos para la
industria de alimentos, bebidas, construcción, textiles, etc., y la construcción
de su maquinaria de transporte.
Grupo 5: fabricación de equipos industriales eléctricos. Código 383-1.
Grupo 6: fabricación de electrodomésticos y diversos componentes
eléctricos varios. Estos Corresponde a los códigos: 383-2,383-3 Y 383-9.
Grupo 7: fabricación de Productos metálicos. sus Códigos: 372-0,372-
1,372-2,372-3,381-1,381- 2,381-3,381-4 Y 381-9. Este grupo es el más
tradicional del sector metalmecánico, aquí se producen muchas variedades
de artículos, con materiales ferrosos y no ferrosos los cuales son materiales
importados o nacionales.
39
Grupo 8: fundiciones de hierro y acero, se clasifica como Código 371.
Grupo 9: fabricación y manipulación de Material científico, Se clasifica como
385.
3.2 Procesos de transformación utilizados en el sector metalmecánico.
En el sector metalmecánico se llevan a cabo diferentes tipos de procesos para la
consecución de la transformación de la materia prima, para así poder obtener un
producto final, a continuación se explicaran tales procesos.
3.2.1 Proceso de Fundición y moldeo.
En este proceso se utilizan altas temperaturas para poder fundir un metal y así
poderlo verter en un recipiente con una forma determinada, dicho recipiente se
conoce como molde, este molde es fabricado en una arena especial la cual
soporta grandes temperaturas. Una vez se vierte el metal liquido este se deja
enfriar adoptando así la forma del molde. Una vez el metal enfriado adquiere la
forma del molde se procede a su extracción del molde, una vez extraído la pieza
pasa a otro proceso denominado pulido, en el pulido lo único que se hace es
retirar las partes sobrantes que quedaron en la pieza . la operación del proceso de
fundición se muestra en la ilustración 8 [33].
Ilustración 8: Proceso de fundición y moldeo. Fuente: google
3.2.2 Proceso de soldadura.
El proceso de soldadura consiste en la unión de 2 o más partes a partir de un
aumento de la temperatura de un material, este procedimiento forma una unión
permanente, existen muchos tipos de materiales que sirven como material
fundente para tal unión pero en esencia realizan la misma función. La soldadura
40
se considera también como un proceso metalúrgico en el cual se deben de
conocer los puntos de fusión de los diferentes materiales a unir y de los diferentes
tipos de fundentes utilizados en el procedimiento [33].
Los procedimientos que se llevan a cabo para la realización de una soldadura
reciben diferentes nombre y a su vez son realizados con procedimientos diferentes
a continuación se mencionaran los diferentes tipos de procedimientos para la
realización del proceso de soldadura [33].
Soldadura eléctrica: este proceso de soldadura se lleva a cabo mediante un
electrodo revestido de material fundente, el cual será el que realizara la
unión, se utiliza un transformador de corriente alterna para la realización de
un corto circuito controlado mediante un control de corriente. Esta forma de
soldar se especifica en la ilustración 9
Ilustración 9: Proceso de soldadura eléctrica. Fuente: google
Soldadura autógena: este procedimiento de soldadura se lleva a cabo
mediante la combustión de dos gases, los cuales son el oxígeno y el otro
gas es el acetileno, en este procedimiento se requiere la utilización de un
material de aporte el cual será el que realizara la fusión de los materiales.
El proceso de soldadura autógena se puede apreciar en la ilustración 10
[33]
41
Ilustración 10: Proceso de soldadura autógena. Fuente: google
Soldadura MIG: este tipo de soldadura utiliza un material fundente continuo
que suministra una bobina, y cuando se realiza el proceso de fusión se
protege mediante un gas activo. El procedimiento de la soldadura MIG se
puede apreciar en la ilustración 11
Ilustración 11: Proceso de soldadura MIG. Fuente: google
Soldadura TIG: el proceso de soldadura TIG se lleva a cabo mediante el
empleo de un electrodo de tungsteno, mediante el calentamiento de un
material de aporte este funde los materiales a unir, formando una unión. El
procedimiento se muestra en la ilustración 12 [33].
Ilustración 12: Proceso de soldadura TIG. Fuente: google
42
3.2.3 Proceso de mecanizado.
los procesos de mecanizado son un conjunto de diversas operaciones que
incluyen remoción de material por medio de arranque de viruta o por la abrasión
del material, estos procesos se realizan sobre materias primas las cuales son
diversos materiales los cuales tienen diversas formas, a partir de las cuales se
obtiene la forma definitiva [33].
3.2.3.1 Mecanizado por arranque de viruta computarizado (CNC)
Este proceso es llevado a cabo mediante maquinas que están controladas
mediante un sistema computarizado de precisión, este método es utilizado en la
industria para producciones en masa y en serie, obteniendo resultados de
cantidad favorables en cuanto a tiempo y utilización de recursos, las maquinas
más utilizadas para este proceso son los tornos y las fresadoras. Los acabados
que se pueden obtener en este proceso son de la más alta calidad. En la
ilustración 13 y 14 se pueden apreciar [33].
Ilustración 13: Proceso de cilindrado. Fuente: google
Ilustración 14: Proceso de mecanizado. Fuente: google
43
3.2.3.2 Mecanizado por abrasión.
Este proceso consiste en la eliminación de pequeñas cantidades de material por
medio de la fricción de un material abrasivo a un material con menos dureza, esta
pieza de dureza superior y de material abrasivo esta soportada por un rotor que
gira a grandes velocidades angulares, las cuales se miden en revoluciones por
minuto, esas máquinas son usualmente utilizadas para dar acabados superficiales
muy finos, los cuales se llaman acabados espejo, un ejemplo clásico de una de
estas máquinas es el esmeril. Existen muchas otras máquinas que utilizan piedras
de material abrasivo y montajes que utilizan el material abrasivo para el desgaste
de una pieza En la ilustración 15 se puede apreciar un disco de material abrasivo
y en la ilustración 16 se puede apreciar un esmeril [33].
.
Ilustración 15: Piedra de esmeril. Fuente: google
Ilustración 16: Esmeril. Fuente: google
3.2.3.3 Mecanizado manual o mecánica de banco.
El mecanizado manual se considera la forma clásica de dar forma a los metales o
materiales a dar forma, esta forma de trabajar es muy utilizada para operaciones
de menor alcance y grado de dificultad, dado que es muy difícil por ejemplo
realizar una rosca en un tornillo por medio del mecanizado manual, este proceso
44
también se conoce como la mecánica de banco, y las herramientas más utilizadas
son las manuales, entre ellas está la lima, la cierra, los aparatos de mano como
taladros, pulidoras, seguetas, entre otras. Algunas herramientas del proceso de
mecanizado manual se pueden apreciar en la ilustración 17 [33].
Ilustración 17: Herramientas manuales. Fuente: google
3.2.3.4 Mecanizado con máquinas y herramientas
Este tipo de mecanizado es realizado por un operario con una operación manual
pero la fuerza es ejecutada por la máquina, y el desprendimiento del material es
ejecutado por un acero denominado acero rápido el cual se utiliza para la
herramienta que desprenderá el material, un ejemplo de estas herramientas son
los buriles, las brocas, los machuelos, las terrajas en la ilustración 18 se pueden
apreciar las herramientas de acero rápido que son utilizadas por las maquinas
explicadas a continuación [33].
Ilustración 18: Herramientas de mecanizado. Fuente: google
Taladro: El taladro es utilizado para realizar perforaciones en todo tipo de
material, estos cambian en cuanto a sus tamaños de acuerdo a sus
45
necesidades, las cuales pueden variar por las dimensiones de la
perforación a realizar y por el material a realizar, este utiliza la herramienta
llamada broca. en la ilustración 19 se puede apreciar un taladro [33].
Ilustración 19 : Taladro. Fuente: google
Limadora: esta máquina realiza el desprendimiento del material mediante
un desplazamiento lineal, utilizando una cuchilla de acero rápido como
herramienta, la limadora recibe este nombre por sus buenos acabados
superficiales que deja su trabajo de desprendimiento. en la ilustración 20 se
puede apreciar una limadora [33].
Ilustración 20: limadora. Fuente: google
Mortajadora: esta máquina se basa en el mismo principio de la limadora,
solo que su eje de operación no es horizontal si no que es vertical, esta
realiza la misma operación de arranque de desprendimiento de viruta por
medio de una cuchilla de acero rápido. En la ilustración 21 se puede
apreciar una mortajadora [33].
46
Ilustración 21: Mortajadora. Fuente: google
Brochadora: esta máquina también conserva y utiliza los mismos principios
de funcionamiento de la amortajadora y limadora solo que aquí cambia la
herramienta de corte la cual se llama brocha, esta es regla dentada
fabricada en acero rápido. Y se utiliza para los mismos fines los cuales son
la construcción de ranuras. En la ilustración 22 se puede apreciar una
brochadora [33].
Ilustración 22: Brochadora. Fuente: google
Torno: el torno es quizá la máquina de mecanizado más clásica y más
utilizada de la industria, sin restar importancia a las ya mencionadas en este
trabajo, en el torno se pueden realizar diferentes operaciones , entre las
cuales están perforaciones, procesos de cilindrado, de desbastada, de
refentado, de rectificado, entre otras múltiples operaciones que requieren
ciertos montajes sobre él, las herramientas de uso son los buriles, las
brocas y los diferentes tipos de montajes en acero rápido que el operador
pueda realizar. en la ilustración 23 se puede apreciar un torno [33].
47
Ilustración 23: Torno. Fuente: google
Fresadora: la fresadora es una de las maquinas herramientas más
utilizadas en la industria, en esta se realizan diversas tareas , casi las
mismas que se realizan en el torno, pero en esta se pueden realizar
diversas perforaciones sobre un mismo radio central, se pueden realizar
perforaciones de precisión, y diversos montajes que se ajustan a las
necesidades del operador, las herramientas de corte utilizadas en esta van
desde las brocas de acero rápido y las fresas las cueles son herramientas
en acero rápido para el desbaste vertical y horizontal. En la ilustración 24 se
puede apreciar una fresadora [33].
Ilustración 24: Fresadora. Fuente: google
3.2.4 Procesos de conformado.
En los procesos de conformado se utilizan diversas formas de darle forma a un
material, por medio de procesos que no requieren de altas temperaturas para
obtener diversas formas requeridas, aquí lo que se busca es encontrar la
deformación plástica de los materiales para que estos queden en la forma
deseada, en estos procesos se utiliza el principio de la utilización de una fuerza
sobre un punto determinado del material a deformar. A continuación se ilustra en
48
la ilustración 25 una descripción de la clasificación de los procesos de conformado
que se desarrollan en la industria [34]
Ilustración 25: Procesos de conformado. Fuente: [34]
3.2.4.1 Proceso de cizallado.
Este proceso consiste en cortar un material en una longitud determinada cuando
se somete a dos fuerzas que separan finamente dos partes del material,
generando así un corte con un acabado muy cuadrático y fino. Este proceso se
puede apreciar en la ilustración 26 [34].
49
Ilustración 26: Proceso de cizallado. Fuente: [34]
3.2.4.2 Proceso de troquelado.
El proceso de troquelado es llevado a cabo mediante 2 partes que se unen por
medio de una fuerza que se aplica axialmente en el eje de centro de ambas, en el
medio de estas dos partes se ubica un material, este normalmente es metálico de
diferentes tipos de espesores, denominándose fleje, este fleje adquiere la forma
de las dos piezas logrando así una deformación plástica por medio de la fuerza
que se le aplica axialmente [34].
Las dos partes que se unen se denominan punzón y matriz, lo que en la industria
se conoce como “macho” y “hembra”, con la unión de estos dos elementos se
conforma un troquel, las partes de un troquel se pueden apreciar en la ilustración
27 y 28, para la generación de la fuerza se utiliza normalmente una prensa, la cual
por medio de una volante genera fuerzas capaces de superar las 100 toneladas de
presión. Esta presa se puede apreciar en la ilustración 29 [34].
Ilustración 27: Proceso de troquelado. Fuente: [34]
50
Ilustración 28. Partes de un troquel. Fuente: google
Ilustración 29: Prensa Troqueladora. Fuente: google
3.2.4.3 Procesos de doblado.
Lo que se busca en el doblado de es lograr la deformación plástica logrando un
determinado ángulo de un material, aplicando una fuerza sobre el punto deseado,
esta práctica es muy usada en la formación de tubos, y en la formación de cajas
metálicas, aquí los ángulos están en tensión y en compresión y no se obtienen
51
cambios significativos en el espesor. El proceso de doblado se puede catalogar en
dos grupos el doblado entre formas y el doblado deslizante [34].
Doblado entre formas: en esta forma de doblado la lámina es doblada por el
mismo principio del troquelado, aquí se utiliza un punzón el cual realiza una
fuerza sobre la lámina, esta entra en una matriz y se obtiene la forma de
esta como se puede apreciar en la ilustración 30 [34].
Ilustración 30: proceso de doblado. Fuente: [34]
Doblado deslizante: en este tipo de doblado parte de la lámina es sometida
a una fuerza la cual la deforma obteniendo así una forma con un Angulo
determinado, aquí se pueden utilizar matrices que tienen formas
determinadas, estas pueden ser curvas y la parte que realiza la fuerza la
cual hace el papel de un punzón tiene la misma superficie del material que
se doblara, como se pude apreciar en la ilustración 31 [34].
Ilustración 31: Proceso de cizallado. Fuente: [34]
3.2.4.4 Proceso de embutido.
En el proceso de embutido se logra tener deformaciones con un mayor grado de
complejidad, dado que se obtienen formas prismáticas las cuales son casi
imposibles de obtener con otros procesos de conformado, como circunferencias,
rombos entre otras, esta práctica es la mejor para la realización de envases en
hojalata y aluminio, en este procedimiento también se requiere de un troquel cuyas
partes tienen las formas que la lámina adquiere al final de este, y también es
necesario tener la fuerza de una prensa mecánica. Este proceso se puede
observar en la ilustración 32 [34].
52
Ilustración 32: Proceso de embutición. Fuente: [34]
3.2.4.5 Proceso de laminado.
En el laminado el objetivo principal es la reducción de un espesor de una material
a partir de dos fuerzas externas que actúan sobre él, estas fuerzas a compresión
se utilizan con rodillos los cuales permiten el rodamiento del material a disminuir
de espesor, estos rodillos por la fuerza que ejercen sacan el material con una
disminución de espesor, cabe recordar que estos rodillos deben de ser de un
material más duro que el material a reducir de espesor, un ejemplo clásico del
laminado es la producción de papel aluminio, este proceso en general se puede
ver en la ilustración 33 [34].
Ilustración 33: Proceso de laminado. Fuente [34]
3.2.4.6 Proceso de forjado
El forjado es quizá el proceso metalmecánico más antiguos en la deformación de
metales, este proceso busca tener una forma para cada necesidad específica, ya
que es este proceso se le puede dar cualquier forma a un metal, en ocasiones se
requiere de altas temperaturas, en otras la deformación se puede realizar en frio,
53
este proceso se empezó utilizando para la realización de armas como espadas,
hachas, y armaduras de combate, en la industria de hoy este proceso es a
menudo utilizado para la realización de repuestos de máquinas las cuales
requieren de cierta dureza, ya que los materiales trabajados en este adquieren
una dureza muy alta en comparación de otros metales los cuales fueron tratados
con otro procesos diferente, en el forjado se puede utilizar la fuerza de una prensa
o la fuerza humana ya que todavía existe la práctica manual del forjado, este
proceso se puede ver en la ilustración 34 y en la ilustración 35 [34].
Ilustración 34: Proceso de forjado. Fuente [34]
Ilustración 35: Proceso de forjado clásico. Fuente: google
3.2.4.7 Proceso de extrusión.
En la extrusión se obliga a un material a adquirir la forma de un espacio reducido,
por medio de una fuerza que se le realiza al material para que este fluya por medio
de dicha cavidad, este procedimiento se puede realizar con altas temperaturas o
se puede realizar en frio con la ayuda de una prensa hidráulica y un troquel.
Existen dos tipos de procesos de extrusión la forma directa y la forma indirecta
[34].
54
Extrusión directa: en este tipo de extrusión el material se deposita en forma
de lingote el cual en la industria se le denomina tocho y se le ejerce una
fuerza a través del eje de su centro longitudinalmente, obligándolo así a que
este fluya por medio de la cavidad que está en la apertura de la matriz, en
este procedimiento es a menudo utilizada una prensa hidráulica la cual
genera dicha fuerza, y es utilizado un troquel o matriz la cual tiene la forma
deseada para el material sometido a extrusión. Este procedimiento es
ilustrado en la ilustración 36 [34].
Ilustración 36: Extrusión directa. Fuente [34]
Extrusión indirecta: este procedimiento es lo inverso del proceso directo,
aquí el tocho o el material a deformar se coloca sobre una matriz y el
embolo de la prensa hidráulica es el que porta un dado impresor, aquí el
material no fluirá hacia el exterior si no que este fluirá en sentido contrario.
Este procedimiento se puede apreciar en la ilustración 37 [34].
Ilustración 37: Extrusión indirecta. Fuente: [34]
55
3.3 Mantenimiento actual del sector metalmecánico.
El mantenimiento en las empresas metalmecánicas no son a menudo tomadas en
serio por parte de la alta dirección, ya que el mantenimiento en este sector no se
presenta de una manera preventiva si no correctiva, y la mayoría de las veces
estas reparaciones no se consideran mantenimientos correctivos, dado que dichas
reparaciones que se realizan cuando aparece un daño en una maquina no
satisfacen las condiciones de diseño que presenta el manual del fabricante, en
este tipo de industria este problema se hace muy evidente ya que los productos
que en ella se producen tienen grandes tolerancias en cuanto a los márgenes de
error, por ejemplo uno de los productos que se elaboran en una empresa
metalmecánica son las varillas trefiladas, el cliente final puede aceptar este
producto con un gran margen de error mientras que por ejemplo en la industria
química o petrolera estas tolerancias se estrechan más en comparación con los
productos que se desarrollen en las industrias metalmecánicas [32,35,36].
Este error tan permisible también permite al operador de mantenimiento poder
resolver el problema de una forma que no siga los lineamientos del manual del
fabricante, entonces como consecuencia de esto los mantenimientos preventivos
se aplazan y los problemas se verán evidenciados con una frecuencia mayor
desde la última vez que la maquina fue intervenida [32,35,36].
Estas permisiones que presenta este tipo de industria se ven reflejadas en un
punto que los costos son tan elevados que se hace necesario la compra de una
maquina completa o de un repuesto el cual es crítico, este tipo de repuestos son
de costo elevado y por supuesto el gran costo que trae la compra de una maquina
nueva. Además de este sobrecosto se presentara un costo adicional el cual puede
ser más perjudicial para la empresa, el paro de una producción, y por consiguiente
el incumplimiento como tal con el cliente final. Esté problema se ve a menudo en
este tipo de industria dado que la mayoría de productos son ensamblados en una
línea en serie de producción o de ensamble [32, 35,36].
El mantenimiento en este tipo de sector ha evolucionado dado a las exigencias del
mercado en términos de calidad y tiempo, se ha expresado anteriormente que en
esta industria los márgenes de tolerancia son altos mas no con esto se quiere
decir que no se cumplan las especificaciones que da el cliente. Estos cambios en
evolución hacen que el departamento de mantenimiento deje de ver el proceso
como un gran incendio que solo se debe de apagar, sino que es obligado a ir más
allá del problema pero este paso todavía no se ha desarrollado a su totalidad en
esta industria [32,35 ,36].
56
El modelo actual del mantenimiento que se presenta en el sector metalmecánico
se puede explicar en la ilustración 38
3.4 El rol de la materia prima en el sector metalmecánico.
En la industria metalmecánica juega un papel muy importante la materia prima, ya
que esta puede afectar el comportamiento de una máquina y por ende de un
proceso completo de ensamble, muchas de las maquinas se tienen que calibrar de
acuerdo a las condiciones en las que se encuentra la materia prima, un ejemplo de
esto se presenta en la fabricación de tapas para envases en hojalata, este proceso
se lleva a cabo mediante un troquelado, y la lámina la cual es la materia prima no
llega en condiciones estándar , es decir cada lote de esta lamina tiene
propiedades mecánicas diferentes, las hacen que la calibración anterior con la que
se trabajó un lote de lámina de 1000 unidades, no sirva para trabajar el siguiente
lote de lámina de otras 1000 unidades porque la elasticidad de ese nuevo lote es
mayor que la elasticidad que presentaba el lote anterior, esto trae consigo una
nueva calibración para poder dar las medidas que se requieren para el próximo
paso del proceso [32,36].
El MP se
pierde
La moral
declinada
Los
estándares
caen
Reducción
de recursos
Más
trabajo
repetido
Mantenimi
ento
provisional
Mas fallas
prevenibles
Recursos
para paros
Ilustración 38: Mantenimiento del sector metalmecánico. Fuente: Elaboración propia
57
3.5 La automatización en el sector metalmecánico
La automatización en esta industria ha tenido un papel protagónico, dado que en
muchos casos es más factible desde el punto de vista económico es realizar una
mejora considerable, la cual se denomina automatización u Overhaul (reparación
total o parcial). Este Overhaul es muy utilizado en esta industria ya que la mayoría
de máquinas que en ella se utilizan son muy antiguas. Estas reparaciones han
demostrado ser una herramienta bastante eficiente en cuanto a los aumentos de la
confiabilidad y de la productividad, pero a su vez los puestos de trabajo
disminuyen debido a que las maquinas quedan con un grado tal de automatización
que ya no requieren ser operadas por personas [36].
Por consiguiente se debe de llegar a un equilibrio en el cual la maquina se
automatice pero teniendo en cuenta que la revisión que realiza el ojo humano es
tan importante como la misma maquina en cuestión, este tipo de decisiones son
tomadas por parte de la alta gerencia pero no se toman pensando en un desarrollo
sostenible, solo se toman para que un problema deje de persistir [36].
58
4 MODELO DE MANTENIMIENTO PROPUESTO.
El sistema de mantenimiento mecánico (SMM) el cual utiliza como herramientas el
TPM y la confiabilidad se fundamenta básicamente en cuatro pilares centrales los
cuales se concentran en el personal, las máquinas, los planes de mejora y las
capacitaciones, El SMM es el que agrupa todos los subsistemas los cuales son de
mantenimiento, de confiabilidad y de TPM. En la ilustración 39 se aprecia cómo
está constituido este sistema propuesto.
Personal
Maquinas Capacita
ción
Planes de
mejora
Sistema de confiabilidad
Sistema de Mantenimiento
TPM
SMM
Ilustración 39: Sistema de mantenimiento mecánico. Fuente: Elaboración propia
Para el desarrollo de este sistema se utilizara como herramienta informática el
ACCES 2010, en este se contara con una serie de formularios e informes los
cuales conformaran básicamente el desarrollo de la aplicación, estos formularios
estarán soportados por unas tablas de información, en las cuales se almacenara y
se relacionaran todos los datos ingresados por medio de los formularios
respectivos, en la ilustración 40 se aprecia el formulario principal del SMM. A partir
de este formulario se explicaran a continuación todos los formularios e informes y
59
en la ilustración 41 se aprecian las relaciones de las tablas más importantes y
relevantes de la aplicación.
Ilustración 40: Formulario principal. Fuente: Elaboración propia
Las relaciones más importante que se tienen en este sistema se describen en la
ilustración 41, mostrando así como el sistema tiene un punto de partida el cual es
la máquina, de aquí se desprenden todas las demás tablas para así desarrollar
todo el sistema.
Maquina
Mantenimiento
preventivoProveedores
Programacion
maquina turno
Mantenimientos
correctivos
Planes de
mejoramientoPlan lluvia
de ideas
Operario
Asistencia a
capacitacion
Ilustración 41: Relaciones de las tablas del SMM. Fuente: Elaboración propia
60
4.1 Frecuencia de mantenimiento preventivo.
La determinación de la frecuencia de mantenimiento se dará mediante el resultado
de la adición de las características necesarias para la adjudicación de la
frecuencia de mantenimiento. Esta frecuencia se determina a partir de ciertas
condiciones sin dejar a un lado las recomendaciones de diseño y especificaciones
de sobrecarga del equipo que estipula el fabricante las Cuales son.
Severidad del servicio.
Este aspecto se relaciona con la cantidad de tiempo en producción al cual estará
la maquina sometida, este valor está directamente relacionado con la frecuencia
de mantenimiento, para hallar el resultado del próximo mantenimiento en esta
característica se deben de sumar todos los últimos tiempos en los que estuvo en
servicio la máquina y así poder determinar un promedio para la adjudicación de la
frecuencia, este valor será sumado a los otros valores que hace parte de la
determinación de la frecuencia. En la ilustración 42 se puede apreciar cómo se
introduce este valor en el formulario programación maquina turno.
Método de calificación
Severidad del servicio (SV) en relación al tiempo de producción (TP)
Si TP=1 semana, SV=5; si TP=2 semanas, SV=10; si TP=3 semanas, SV=15; si
TP=4 semanas, SV=20; si TP>5 semanas, SV=25.
Ilustración 42: Formulario programación maquina/turno. Fuente: Elaboración propia
61
Nivel de Seguridad.
Este aspecto revisa las condiciones de seguridad de la máquina, las cuales
protegerán al operario de riesgos y accidentes laborales. Para determinar este
valor es preciso revisar las condiciones en las que se encuentran todos los
dispositivos eléctricos de la máquina, todas las guardas de seguridad, y todo
aquello que pueda atentar contra la integridad física del operario. También se
debe de tener en cuenta cuando se realiza una sobrecarga o tarea la cual no
satisface las condiciones de diseño y recomendaciones del fabricante. Este
aspecto estará dependiendo del diseño como tal de la máquina y de las
condiciones a las cuales la maquina puede trabajar, si por algún motivo estas
condiciones son violadas por parte del departamento de mantenimiento esta
condición tomara una calificación alta con respecto a la calificación que se denota
cuando se trabaja con las condiciones que estrictamente dicta el fabricante El
resultado de este ítem será sumado junto con los otros para la determinación de la
frecuencia total. En la ilustración 43 se aprecia en el formulario maquina como se
introduce este parámetro.
Método de calificación
Si la maquina cumple todas las condiciones de seguridad (CS), si CS=Todas,
NS=25, si no NS=5
Ilustración 43: Nivel de seguridad. Fuente: Elaboración propia
62
Susceptibilidad del deterioro.
Aquí se revisa que tan fácil es que una maquina tienda al desgaste en una unidad
de tiempo determinada, durante más grande la unidad de tiempo más susceptible
de daño es la maquina o una parte de esta. En este aspecto también se evalúa las
condiciones ambientales a las que está sometida la máquina. Para la
determinación de este ítem el departamento de mantenimiento estará encargado
de adjudicar esta calificación ya que la susceptibilidad del deterioro está
directamente relacionada con el mantenimiento que se le realice a una máquina.
Luego de que se le realice un mantenimiento se dará una calificación la cual se
sumara con los otros resultados que dieron en las demás características. En la
ilustración 44 se puede apreciar cómo se introduce esta calificación en el
formulario.
Método de calificación
La susceptibilidad del deterioro (SD) es directamente proporcional al
mantenimiento preventivo (MP) que se ejecute.
Si MP= Overhaul SD=5; si MP=Cambio de piezas, SD=10; si MP=Cambio parcial
y reparación de repuestos, SD= 15; si MP=Lubricación, SD=20; si MP=Inspección
visual de variables, SD=25.
Ilustración 44: Susceptibilidad del deterioro. Fuente: Elaboración propia
63
Capacidad de máquina.
Esta condición está relacionada con la frecuencia de uso que la maquina tenga
dentro de la empresa para la realización de una tarea de producción, luego de
obtener esta calificación se sumara al resto de todas las demás calificaciones para
así calcular la sumatoria total. En la ilustración 45 se puede apreciar cómo se
adjunta esta calificación en el formulario.
Método de calificación
La capacidad de la maquina (CM) está relacionada con el nivel de uso (NU). Si
NU=Diario, CM=25; si NU=Semanal, CM=20; SI NU=Mensual, CM=15; SI
NU=Trimestral, CM=10; SI NU>Trimestral, CM=5.
Ilustración 45: Capacidad de máquina. Fuente: Elaboración propia
En un informe se podrá conocer por medio del código de la maquina la frecuencia
con la que será intervenida la maquina en cuestión, así el departamento de
mantenimiento podrá realizar sus actividades periódicas conociendo una
frecuencia establecida, en la ilustración 46 se puede apreciar cómo se visualiza la
frecuencia de mantenimiento por medio de este informe.
64
Ilustración 46: Informe frecuencia de mantenimiento. Fuente: Elaboración propia
4.2 Implementación de la confiabilidad.
Para la implementación de la confiabilidad en el desarrollo del sistema de
mantenimiento basado en RCM, se seguirán los siguientes pasos.
En la determinación de la confiabilidad se deben de tener en cuenta dos
parámetros los cuales son los fallos que presenta la maquina a evaluar y la unidad
de tiempo en la cual ocurrieron dichos fallos, en la ilustración 47 del formulario
maquina se puede apreciar cómo se contabilizan los mantenimientos correctivos
los cuales están directamente relacionados con los fallos. Una vez obtenido los
registros de los mantenimientos realizados en una maquina determinada se
procede a estipular un intervalo de tiempo en el cual estos mantenimientos
correctivos se ejecutaron para así poder obtener el número de fallos.
65
Ilustración 47: Mantenimientos correctivos. Fuente: Elaboración propia
Como ya se tiene conocimiento de las cantidades de mantenimiento que se
ejecutaron en un determinado tiempo solo falta dividir este número de fallos en la
unidad de tiempo estipulada, esta unidad es directamente relacionada con la
programación de fechas en el formulario programación maquina turno en el cual
según la cantidad de tiempo entre fecha inicial y final equivale a un determinado
número de horas. En la ilustración 48 se puede apreciar la selección de este
parámetro.
Ilustración 48: Número de horas en servicio. Fuente: Elaboración propia
66
Ahora por medio de la aplicación de las formulas para hallar la confiabilidad se
puede determinar la condicion de una determinada maquina, esta confiabilidad se
puede apreciar en la ilustracion 49 , internamente se realizan los calculos
pertinentes con las siguientes formulas.
Ilustración 49: Informe de confiabilidad. Fuente: Elaboración propia
Para conocer la confiabilidad de un equipo se debe de ingresar el rango de fechas
entre las cuales se ejecutó un siclo de producción. En la ilustración 48 se puede
observar como mediante este informe se muestran los mantenimientos correctivos
realizados los cuales son fallos, este número se debe de dividir por el número de
horas de producción o número de horas en servicio y se obtendrá un valor el cual
se denomina FR(N), y seguidamente se obtiene el tiempo medio entre fallos el
cual es el valor que determinara la confiabilidad de un equipo con los siguientes
rangos.
MTBF=M
SI M<10 confiabilidad baja
SI 10<M<30 confiabilidad media
Si 30<=M<60 confiabilidad medio alta
67
Si M>60 confiabilidad alta
4.2.1 Tiempo de respuesta de mantenimiento para fallos.
Para conocer el tiempo de reparación de mantenimientos o fallos la aplicación
internamente ejecuta la fórmula para hallar el TMPR y su resultado se clasificara
en los rangos especificados para determinar en cual estado está la respuesta del
mantenimiento. En la ilustración 50 se puede apreciar el informe del TMPR.
TMPR=N
SI N<10 Tiempo de respuesta alto
SI 10<N<30 Tiempo de respuesta medio
Si 30<=M<60 Tiempo de respuesta bajo
Si M>60 Tiempo de respuesta deficiente
Ilustración 50: Informe de indicador de tiempo de respuesta de mantenimiento
4.3 Implementación del TMP
Para la implementación del TPM en este trabajo se debe de tener un programa de
conciencia en el personal de manera informativa para que todo el personal este
enterado de la nueva técnica que se implementara, aquí todos los empleados
conocerán los nuevos propósitos que tiene la empresa, las nuevas actividades que
se realizaran, como son las capacitaciones del personal, los planes de mejora y
las lluvias de ideas. Los siguientes son los pasos para la implementación del TPM,
requeridos para este trabajo.
68
Capacitar el personal sobre cómo debe manejar cada equipo y que
mantenimiento diario este requiere por medio de capacitaciones las cuales
aumentaran el perfil del operario, este perfil es exigido por cada máquina
para ser operada.
La empresa tendrá planes de mejora, estos darán mejores resultados los
cuales estarán conforme con el mejoramiento continuo del TPM
El plan de lluvia de ideas está disponible para todos los empleados de la
empresa para la solución del problema o proyecto que se genera en los
planes de mejora.
4.3.1 Calificación del personal.
El personal operario debe de tener una calificación previa a la hora de poder
manejar una máquina, para esto ellos deben de tener cierta condición la cual se
consigue con la capacitación en determinados cursos que la empresa debe de dar,
luego el operario podrá tener una calificación para evaluar su condición, esta se
califica en cuatro aspectos los cuales son, habilidad, consistencia, condiciones de
trabajo, esfuerzo. Determinando estos cuatro ítems que debe de tener un operario
se debe de obtener una calificación, dicha calificación determinara si el operario
está en condiciones óptimas de la manipulación de un equipo o máquina, o cual
de todos los operarios calificados es mejor para el manejo de la maquinaria
determinada en un proceso a mayor cantidad de capacitaciones que reciba un
operario más calificación tendrá en su perfil, y por ende estará más preparado
para la manipulación de cada máquina.
Habilidad.
Esta condición se evalúa solo cuando el operario ha recibido una capacitación
previa. Por ejemplo un soldador debe de estar capacitado antes que se considere
su estudio de tiempos de trabajo,
Consistencia.
Esta es conocida como el indicador más grande de la habilidad, los operarios se
consideran consistentes cuando estos operan las maquinas siempre en un mismo
tiempo con una tolerancia mínima de cambio entre una tarea y otra.
69
Condiciones de trabajo.
Esta condición es elemental a la hora de determinar la eficiencia de un operario,
aquí se debe de tener una inversión de recursos económicos, por eso es
indispensable la participación de la gerencia sobre las decisiones estratégicas a
largo plazo y en lo que concierne al aspecto ecónomo.
Esfuerzo.
Este factor está relacionado con la moral y el estado del ánimo con el que un
operario llega a su puesto de trabajo, uno de los objetivos de proponer un sistema
de mantenimiento basado en TPM es el aumento de la eficiencia aumentando en
cierto grado y de cierta forma el estado de ánimo de un operario.
4.3.1.1 Método de calificación
En este trabajo se le dará al personal una calificación que cada operario recibe
mediante un programa de capacitaciones, el cual consiste en asistir a un número
determinado de capacitaciones, dichas capacitaciones están relacionadas con el
manejo de la máquina y el manejo de todo lo relacionado con la empresa, durante
mas capacitaciones reciba el operario su perfil aumentara y así podrá manejar
más clases de máquinas, en la ilustración 51 se puede apreciar cómo se
programan las capacitaciones y las asistencias.
Ilustración 51: Programación capacitación y asistencias. Fuente: Elaboración propia
70
Por medio de un informe se podrá conocer toda la información del operario, su
nombre su edad su calificación la cual es necesaria para la operación de una
máquina, en la ilustración 52 se puede apreciar este informe en el cual se
especifica el rango de los perfiles de calificación.
Perfil del operario=P
Si P<30 el perfil se calificara como bajo.
Si P se encuentra entre 30 y 60 (30<=P<=60) el Perfil se calificara como medio
Por ultimo si el P es mayor que 60 el perfil se calificara como alto
P>60=Perfil alto
Ilustración 52: Informe perfil del operario. Fuente: Elaboración propia
4.3.2 Planes de mejora
En la realización de las mejoras de las maquinas se deben de tener en cuenta dos
pasos fundamentales, el primero es la estipulación del plan de mejora, en este los
diferentes departamentos de las empresa exponen según la necesidad del
proceso una mejora en cualquier indicador de un determinado proceso, luego se
verifica y se valida.
Dentro del formulario se escribirán las ideas que los diferentes operarios pueden
exponer para dar la solución del problema que se desarrollara en el plan de
mejora, en este plan existirán 3 responsables, uno es el responsable de la
71
elaboración es decir la persona que inicia el plan de mejora, el segundo
responsable será el ejecutor este será el que realice todas las tareas y por último
se tendrá un responsable de la aprobación, el cual por lo general es un jefe de
área. Los planes de mejora serán la oportunidad de que el TPM y la confiabilidad
de las maquinas aumente a medida que valla pasando el tiempo. En la ilustración
53 se aprecia el formulario del plan de mejora.
Ilustración 53: Planes de mejora. Fuente: Elaboración propia
Por medio de un informe se conocerán los planes de mejoramientos que en el
momento se estén ejecutando para una maquina o proceso en específico aquí se
podrá conocer, el problema, la maquina a la cual se le está generando dicho plan
también se conocerán todos los responsables respectivos involucrados en un plan
determinado., en la ilustración 54 se puede apreciar este informe.
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Ilustración 54: Informe de planes de mejoramientos. Fuente: Elaboración propia
Los operarios de todas las áreas relacionados con el plan de mejora que se está
evaluando para dicha maquinan o proceso, expondrán las ideas al respecto para
la solución del plan en cuestión. En la ilustración 53 se puede apreciar como a
través del subformulario plan lluvia de ideas se pueden escribir todas las ideas de
cada operario.
Por medio de un informe se conocerán todas las ideas respectivas que se estén
desarrollando para un plan en específico y el responsable de dicha idea, en la
ilustración 55 se puede apreciar cómo se muestran las ideas para un plan de
mejoras.
Ilustración 55: Informe plan lluvia de ideas. Fuente: Elaboración propia
4.3.3 Programación de máquina/turno.
Para la programación de los turnos de trabajo se partirá desde la máquina, es
decir si la maquina está disponible para trabajar se le adjudicara un operario con
un turno determinado, esta podrá trabajar los diferentes turnos que se puedan
programar, se podrá conocer en qué fecha de inicio se le adjudico un turno , que
73
operario la manipulo y durante cuánto tiempo duro ese operario en ese turno, y
también se podrá conocer exactamente cuántos operarios estuvieron manipulando
la maquina en los diferentes turnos que se le pudieron haber adjudicado.
Existirá un formulario en la aplicación de Access en la cual se guardaran los
turnos en los cuales la maquina trabajara, después estos turnos se adjudican en el
formulario Programación maquina/turno, luego de que se adjudique el turno se
pasara a seleccionar de la tabla Operario el operario correspondiente para el turno
que la maquina tendrá durante un periodo determinado. En la ilustración 56 se
puede apreciar el formulario programación maquina turno.
Ilustración 56: Programación maquina/ turno. Fuente: Elaboración propia
En la ilustración 57 se puede apreciar los turnos programados en el formulario
respectivo, aquí el jefe de una determinada área puede programar los turnos, ya
sean los convencionales o podrá también diseñar turnos especiales con horarios
diferentes a los convencionales.
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Ilustración 57: Formulario turno. Fuente: Elaboración propia.
En un informe se podrá conocer las programaciones a partir del código de la
máquina y a partir de una fecha inicial, aquí se conocerá el turno en que la
maquina funciono, el operario y otros datos importantes relacionados con este
informe., en la ilustración 58 se puede apreciar este informe.
Ilustración 58: Informe programación de turnos/máquina. Fuente: Elaboración propia
4.4 Otros informes.
4.4.1 Mantenimientos correctivos y preventivos
En estos informes se conocerá mediante el ingreso del código de la maquina
todos los mantenimientos correctivos y preventivos que se han realizado. En la
ilustración 59 se puede apreciar cómo se puede observar los mantenimientos
correctivos y toda la información referente a este.
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Ilustración 59: Mantenimientos correctivos. Fuente: Elaboración propia
Ahora para conocer todos los mantenimientos preventivos que se le realizan a una
maquina también se debe de escribir el código de la maquina a la cual se debe de
consultar la información, obteniendo toda la información referente a este, en la
ilustración 60 se puede apreciar como se ve este informe.
Ilustración 60: Informe Mantenimientos preventivos. Fuente: Elaboración propia
4.4.2 Informe de máquina.
Por medio de este informe se podrá conocer todos los datos relacionados con la
máquina, tales como el nombre el proveedor, modelo entre otros datos de vital
importancia, en la ilustración 61 se puede apreciar como mediante este informe se
observa dicha información.
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Ilustración 61: Informe de máquina. Fuente: Elaboración propia
77
5 CONCLUSIONES.
El mantenimiento preventivo es indispensable en cualquier compañía, ya
sea de producción o prestación de servicios, ya que con este sus índices de
productividad aumentaran y así serán más competitivas en el mercado.
El mantenimiento correctivo requiere de una cantidad considerable de
dinero, en cambio el mantenimiento preventivo al largo plazo hará que
estos costos se disminuyan drásticamente.
La confiabilidad de una maquina es directamente proporcional al grado de
calidad del mantenimiento preventivo que se le realice
El aumento de la confiabilidad de una maquina es costoso cuando esta
tiene un indicador muy bajo, pero este costo evitara costos más elevados
aun por parte de mantenimientos correctivos futuros.
Los indicadores de productividad se reflejaran en aumento con cada
aumento de confiabilidad realizado a una determinada máquina.
El TPM es una metodología que requiere como fundamento principal la
comunicación de todas las dependencias de una compañía
EL TPM beneficia a todas las partes involucradas de una compañía tanto
por fuera como por dentro del ámbito laboral, ya que los tiempos de
horarios extendidos se verán reducidos, esto es un factor de más tiempo
libre por fuera de la empresa para un trabajador.
El TPM tendrá como objetivo hacer sentir importantes a todos los operarios
de la compañía, ya que todos podrán participar en las decisiones
importantes de esta.
Los resultados de los indicadores de productividad aumentaran
drásticamente con la implementación de la metodología TPM
Los sistemas de información son una excelente herramienta tecnológica
para implementar y ejecutar un sistema de mantenimiento en cualquier tipo
de compañía
La aplicación utilizada en este trabajo la cual es el Access 2010 resulta ser
una herramienta con las competencias requeridas en cuanto a aplicaciones
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necesarias para la realización de un sistema con estas características,
aparte de ser una herramienta con un costo bajo.
79
6 RECOMENDACIONES
Tener un plan de mantenimiento preventivo con tareas programadas de
revisión y actividades de control.
Realizar una documentación de cada mantenimiento correctivo que se
realiza en una máquina, para poder guardar registros y poder atacar el
daño con más herramientas de conocimiento.
Realizar capacitaciones del personal técnico y operativo para poder
aumentar cada vez más el tiempo de inactividad de una maquina bajo
mantenimiento.
Tener las herramientas necesarias para la realización de mantenimientos
que aumenten la confiabilidad de una máquina.
Implementar una metodología de recolección de ideas de mejoramiento por
parte de todos los empleados involucrados en una maquina o proceso.
Tener apoyo de herramientas tecnológicas que ayuden al almacenamiento
de información relacionada con las maquinas.
La gerencia encargada de las decisiones estratégicas debe considerar el
mantenimiento como una de las piezas claves para el futuro de la
compañía.
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