FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA

MANEJO DEL INVENTARIO DE MANTENIMIENTO

FERNANDO ESPINOSA FUENTES

MANEJO DEL INVENTARIO DE MANTENIMIENTO

El planeamiento y control del inventario apropiado de las piezas de repuesto es un componente crítico de un programa eficaz de la gerencia de activo. Si las piezas correctas no están al alcance cuando son necesitadas para el mantenimiento rutinario o las reparaciones el tiempo muerto se prolongará más allá de lo necesario. Si muchas piezas están disponibles en bodega, la empresa incurre en costos excesivos y los gastos indirectos de llevar el inventario. Hay que implementar estrategias adecuadas para manejar el inventario de repuesto para ayudar a la gerencia eficaz del activo. Aproximación gráfica

Es usable cuando la población de equipos es grande y los datos de las falla están disponibles y el modo de falla es similar e importante en todos ellos. Este modo de falla indica el ítem de preocupación para el inventario. Ej.: están los datos de un conjunto de bombas y la población es de 18 fallas para todas ellas:

Id. bomba Tiempo de

funcionamiento Tiempo de

funcionamientoFrecuencia de las fallas

7 1250 500 1 8 1450 600 2 1 1000 700 3 4 1500 800 6 1000 900 2 1250 1000 5 3 700 1100 7 600 1200 8 500 1300 4 6 1250 1400 1 1000 1500 3 2 1450 5 700 4 1250 5 1000 3 700 8 600 1 1000

Vida media= 1011

La media de la distribución está en 1011 horas, así que se asume que el 50% de las bombas van a fallar antes de ese tiempo. Si el administrador desea que el 80% de las bombas estén operacionales, entonces deberá mantener una cantidad suficiente del repuesto para mantener el nivel de servicios deseado. Del gráfico se ve que el 20% (18 x 0,20 = 3,6 bombas) esperado de bombas que podrían fallar está en torno a las 820 horas de bombeo. Este valor es para definir las tareas de mantenimiento y elevar las solicitudes de los pedidos de repuestos para tenerlos disponibles.

Aproximación analítica.

El primer paso en una aproximación analítica es identificar la tasa de fallas de una parte específica. Por ejemplo, considere un repuesto (parte) que ha fallado 200 veces en 106 horas en la operación de un equipo en particular. Estimar el número de partes necesarias para 1 año de operación continua con una confidencialidad del 96%.

El número de partes N necesarias para una condición de funcionamiento operacional segura en un 95% es:

ZTt

TtN ×+=

%9933,2%9565,1:

1,:

unparayalidadconfidencideparaZ

horasporfallasdenúmeroesdondeT

horasenoperaciónt

λλ

=

Entonces, horast 20805258 =××=

horaporfallas002,010200

6 ==λ

500002,011

===λ

T

Así, reemplazando los valores se tiene que el número estimado de repuestos es 7

para el año de operación.

Se supone que el tiempo entre fallas es exponencial y el modo de falla de componente es debido a deformación o fricción.

Modelo EOQ (Tamaño del lote económico) El objetivo principal es minimizar el costo de operación y del sistema de

inventario. Los costos relevantes son el costo de mantenimiento en el inventario y costos de procura del repuesto.

El tamaño del lote económico (Q*) que minimiza el costo total del inventario es determinado de la siguiente forma:

cISDQ 2

=∗

:D demanda esperada anual

:S costo de ordenamiento y más costo del faltante :cI costo de mantenimiento en inventario de una unidad al año (puede ser un

porcentaje del costo de adquisición), incluye el costo de obsolescencia+. Gráficamente se puede representar como sigue:

Q*

R

Tiempo de demora en el abastecimiento

Tiempo

Cantidad

Nivel de reordenamiento

Inventario de seguridad

El nivel de reordenamiento corresponde al número de ítems en inventario para el cual la nueva orden de adquisición u ordenamiento debe ser emitida. Este punto debe ser determinado y es función del tiempo demora en el abastecimiento y del riesgo que se desee asumir de no tener repuestos durante el período de abastecimiento. Los parámetros de demanda y desviación estándar durante el período de abastecimiento se calcula como sigue:

DtD tL ×=

Donde: : demanda durante el período de abastecimiento LD : tiempo de demora en el abastecimiento (en años) tt Y para la desviación estándar se tiene:

tL t×= σσ

Donde: Lσ : desviación estándar para el período de abastecimiento σ : desviación estándar de la demanda anual del repuesto El stock de seguridad dependerá de dos factores que el administrador deberá equilibrar. Por un lado está el riesgo de no tener el repuesto durante el período de abastecimiento y por otro el costo que significa tener un inventario alto de repuestos. Esta cantidad está destinada para ser usada en caso que se produzca un alza en la demanda media durante el período de espera por reposición del repuesto. Para determinar el nivel del inventario de seguridad se usa el concepto del nivel de servicio, que se expresa como:

Nivel de servicio = 1 – probabilidad de faltar el repuesto

Si se especifica un nivel de riesgo α de déficit, el punto de reordenamiento R se determina por:

L

LDRZσα−

=−1

Sea el siguiente caso: durante el tiempo de abastecimiento de un cierto tipo de

rodamiento la demanda está normalmente distribuida con una media de 150 unidades y una desviación estándar de 5 unidades. El administrador del mantenimiento desea implementar una política donde el rodamiento sólo este no disponible el 1% de las veces cuando este es demandado. Calcular el tamaño del inventario de seguridad que debe ser mantenido en bodega:

Demanda esperada durante el período de abastecimiento = = 150 unidades LDDesviación estándar para el período de abastecimiento = Lσ = 5 unidades

Así: R = demanda media + inventario de seguridad inventario de seguridad = R - LD

y L

LDRZσα−

=−1 donde K1-α puede ser obtenido de las tablas normalizadas.

Para un nivel de servicio del 99% el valor de Z es 2,33, el cual reemplazado da:

L

LDRσ−

=33,2 R = 162 unidades

Este resultado se interpreta: cuando el inventario llegue a este punto (162 unidades) se debe emitir la orden de compra por la cantidad Q* para tener un nivel de servicio del 99%, y donde el inventario de seguridad será: 162 – 150 = 12 unidades. Clasificación de los repuestos Los repuestos necesitan ser evaluados en términos de costos y criticidad. El análisis ABC de Pareto entrega una buena alternativa para clasificar los repuestos de acuerdo a su costo y los pasos para elaborar un diagrama de Pareto son:

1. Seleccione un período de tiempo, generalmente un año. 2. Calcule el costo de cada ítem usado en el período como un porcentaje del costo

total del inventario de mantenimiento. 3. Haga un ordenamiento descendente de los ítems con sus porcentajes de costos

del costo total del inventario, partiendo desde los ítems que contribuyen en forma mayoritaria en el costo.

4. Haga un gráfico, en el eje X con los repuestos usados y en el eje Y el % de sus costos.

Porc

enta

je d

el v

alor

del

inve

ntar

io

70

20

10 20 70

A

B

C

Porcentaje del inventario de repuestos

5. Los ítems en la clase A son alrededor del 10% al 20% del total de los ítems pero contabilizan alrededor del 60% al 80% del costo total.

6. Los ítems en la clase B son alrededor del 20% al 30% del total de los ítems y contabilizan alrededor del 20% al 30% del costo total.

Para definir el criterio para la criticidad del repuesto, este puede ser analizado de la

siguiente forma: 1. Alta criticidad, CA. Partes que son absolutamente esenciales para la operación

del equipo.

2. Criticidad moderada, CB. Partes que podrían tener un impacto leve a moderado negativamente en la operatividad del equipo si ellos no están disponibles.

3. Baja criticidad, CC. Partes que no son absolutamente esenciales para la continuidad operacional del equipo.

Estrategias de ordenamiento

En la siguiente tabla se indican las estrategias para cada combinación de costos y criticidad de repuesto.

Criticidad Costo CA CB CC

A 1 1 2 B 1 2 2 C 2 3 3

Los números indican el tipo de estrategia.

1. Estrategia 1: para las partes agrupadas como clase 1, mantener una cantidad dada de ítems. El stock inicial puede ser estimado mediante una aproximación analítica. Cuando ocurra una falla, procure el ítem para reemplazar cuando fue consumido por la reparación o el reemplazo. Es común agregar una unidad adicional en la adquisición inicial y usar un 99% en el nivel de servicio.

2. Estrategia 2: para las partes agrupadas en la clase 2 el modelo estándar EOQ puede ser usado y mantener un stock de seguridad para trabajar durante el periodo de abastecimiento.

3. Estrategia 3: en casos donde las partes pueden ser almacenadas para una duración larga sin deterioro y donde las partes no están disponibles rápidamente en el mercado, calcule los requerimientos de N para un período más largo que el indicado. También puede ser usada la estrategia 2 para esta clase de partes.