Diseño e Ingeniería del Mantenimiento Industrial

1. Introducción al Mantenimiento

1.1 ¿Qué es el Mantenimiento?

El mantenimiento es el conjunto de técnicas destinadas a conservar los equipos e instalaciones en servicio durante el mayor tiempo posible y con el máximo rendimiento.

1.2 RCM o Mantenimiento Basado en la Fiabilidad

El RCM (Reliability Centered Maintenance) es una técnica para elaborar un plan de mantenimiento que presenta ventajas sobre otras técnicas. Inicialmente desarrollada para el sector de la aviación, donde los costes de sustitución de piezas amenazaban la rentabilidad, el RCM aporta:

  • Mejora de la comprensión del funcionamiento de los equipos.
  • Estudio de las posibilidades de fallo y desarrollo de mecanismos para evitarlas.
  • Elaboración de planes que garantizan la operación de los equipos.

1.3 TPM o Mantenimiento Productivo Total

El TPM (Total Productive Maintenance) consiste en que algunas tareas que normalmente realiza el personal de mantenimiento son realizadas por los operarios de producción.

2. Estructura de una Planta Industrial

2.1 Distinción de Términos

  • Planta: Centro de trabajo.
  • Área: Zona de la planta con una característica en común.
  • Equipo: Unidad productiva que compone el área.
  • Sistema: Conjunto de elementos con una función común dentro de un equipo.
  • Elemento: Parte que integra un sistema.
  • Componente: Parte en la que se puede subdividir un elemento.

3. Sistemas de Codificación

3.1 Sistemas de Codificación Significativo y No Significativo

Sistema de Codificación Significativo: El código asignado aporta información sobre el equipo. Su ventaja es la información que aporta, pero la desventaja es que el código puede ser largo.

Sistema de Codificación No Significativo: Se asigna un número o código correlativo a cada equipo, sin aportar información adicional. Su ventaja es la simplicidad y brevedad del código, pero la desventaja es la dificultad para ubicar una máquina a partir del código.

4. Tipos de Mantenimiento

4.1 Definición y Diferencias

  • Mantenimiento Correctivo: Corregir los defectos que se presentan.
  • Mantenimiento Preventivo: Mantener un nivel de servicio determinado, programando las correcciones.
  • Mantenimiento Predictivo: Conocer e informar del estado y operatividad de las instalaciones mediante el conocimiento de variables.
  • Mantenimiento Cero Horas: Revisar los equipos a intervalos programados antes de que aparezca un fallo, dejándolos como nuevos.
  • Mantenimiento en Uso: Tareas elementales (tomar datos, inspecciones visuales, limpieza, lubricación) que no requieren gran formación, base del TPM.

5. Modelos de Mantenimiento

5.1 Modelos y Tareas Relacionadas

  • Modelo Correctivo: Aplicable a elementos con bajo nivel de criticidad, cuyas averías no suponen un problema. Tareas: Inspección visual, lubricación, reparación de averías.
  • Modelo Condicional: Similar al correctivo, pero se realizan pruebas que condicionan una actuación posterior. Tareas: Inspección visual, lubricación, mantenimiento condicional, reparación de averías.
  • Modelo Sistemático: Se realizan tareas sin importar la condición del equipo. Tareas: Inspección visual, lubricación, mantenimiento preventivo sistemático, mantenimiento condicional, reparación de averías.
  • Modelo de Alta Disponibilidad: El más exigente, para equipos que no pueden sufrir averías. Se utiliza mantenimiento predictivo. Tareas: Inspección visual, lubricación, mantenimiento condicional, reparación de averías, puesta a cero periódica.

6. Criticidad de los Equipos

6.1 Clasificación y Características

  • Equipos Críticos: Su parada o mal funcionamiento afecta significativamente a los resultados de la empresa.
  • Equipos Importantes: Su parada o mal funcionamiento afecta a la empresa, pero las consecuencias son asumibles.
  • Equipos Prescindibles: Su incidencia en los resultados es escasa.

6.2 Relación entre Modelos de Mantenimiento y Criticidad

  • Equipo Crítico: Mantenimiento programado (paradas).
  • Equipo Importante: Si el coste de avería es alto, mantenimiento programado; si es bajo, correctivo.
  • Equipo Prescindible: Mantenimiento correctivo.

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7. Plan de Mantenimiento

7.1 Definición

Es un documento que contiene las tareas de mantenimiento programado para asegurar los niveles de disponibilidad establecidos. Es un documento vivo, sujeto a modificaciones según el análisis de incidencias e indicadores de gestión.

8. Fallos en los Equipos

8.1 Fallo Funcional vs. Fallo Técnico

Fallo Funcional: Impide al equipo cumplir su función.

Fallo Técnico: No impide que el equipo cumpla su función, pero supone un funcionamiento anormal.

8.2 Fallo a Evitar vs. Fallo a Amortiguar

Evitar un fallo es más costoso que amortiguarlo. Se busca evitar fallos en equipos con modelo de mantenimiento de alta disponibilidad o sistemático. Evitar un fallo implica evitar que se produzca, mientras que amortiguarlo consiste en minimizar sus efectos.

8.3 Medidas Preventivas para Evitar o Amortiguar Fallos

  • Tareas de Mantenimiento: Inspecciones visuales, lubricación, verificaciones, limpiezas, ajustes, sustituciones, grandes revisiones.
  • Mejoras y/o Modificaciones: Cambios en materiales, diseño, sistemas de detección, condiciones externas.
  • Cambios en Procedimientos de Operación: El personal de operación tiene alta incidencia en los problemas de un equipo.
  • Cambios en Procedimientos de Mantenimiento: Algunas averías se producen por intervenciones incorrectas del personal de mantenimiento.

9. Gestión de Averías

9.1 Distribución del Tiempo en la Reparación y su Reducción

  • Tiempo de Detección: Reducir con sistemas de detección de fallos e inspecciones.
  • Tiempo de Comunicación: Reducir con un sistema de comunicación ágil.
  • Tiempo de Espera: Reducir con una plantilla adecuada y un sistema de gestión de órdenes ágil.
  • Diagnóstico de la Avería: Reducir con planos y manuales disponibles.
  • Acopio de Herramientas y Medios: Reducir con una buena ubicación del taller.
  • Acopio de Repuestos: Reducir con un almacén bien dimensionado y organizado.
  • Reparación de la Avería: Reducir con mantenimiento preventivo y personal eficaz.
  • Pruebas Funcionales: Reducir determinando las pruebas mínimas necesarias.
  • Puesta en Servicio: Reducir con un sistema de comunicación eficaz y sistemas burocráticos ágiles.
  • Redacción de Informes: Reducir con un buen sistema documental.

9.2 Clasificación de Averías según Dificultad

  • Averías Urgentes: Requieren solución inmediata.
  • Averías Importantes: Causan trastorno, pero pueden esperar a la resolución de las urgentes.
  • Averías Programables: Su solución puede esperar a una parada o su trastorno es pequeño.

9.3 Causas de los Fallos

  • Fallo en el material.
  • Error humano del personal de operación.
  • Error humano del personal de mantenimiento.
  • Condiciones externas anómalas.

10. El Personal de Mantenimiento

10.1 Cualidades y Conocimientos Necesarios

  • Formación polivalente en el terreno técnico.
  • Formación en organización y gestión.
  • Conocimientos en costes y presupuestos.
  • Conciencia sobre ahorro energético, contaminación, seguridad y trabajos exteriores.

11. Conceptos Clave

11.1 Fiabilidad

Probabilidad de que una máquina funcione correctamente en las condiciones diseñadas.

11.2 Mantenibilidad

Probabilidad de que un sistema vuelva a cumplir sus funciones tras una avería, o de que una avería se repare en un tiempo dado.

11.3 Disponibilidad

Probabilidad de que una máquina asegure un servicio cuando se le requiere.

12. Funciones del Mantenimiento

  • Métodos.
  • Ordenamiento.
  • Realización (ejecución).

13. Tipos de Mantenimiento Correctivo

13.1 Mantenimiento Paliativo y Curativo

Mantenimiento Correctivo: Se interviene tras un fallo.

Mantenimiento Paliativo: Arreglos provisionales para mantener el equipo en funcionamiento.

Mantenimiento Curativo: Reparaciones definitivas, realizadas in situ o en taller.

14. Mantenimiento Preventivo

14.1 Tipos y Características

El mantenimiento preventivo busca disminuir la probabilidad de fallo. Tipos:

  • Preventivo Sistemático o Programado: Paradas programadas para realizar mantenimiento.
  • Preventivo de Ronda: Vigilancia regular del material mediante rondas.
  • Preventivo Condicional: Pruebas a la máquina para conocer su estado.