administraciÓn del mantenimiento y fiabilidad

Gerencia de Operaciones -Ing. De Sistemas VIII-

INTRODUCCIN

Desde el punto de vista de la ingeniera, la confiabilidad es la probabilidad de que un aparato, dispositivo o persona desarrolle una determinada funcin bajo condiciones fijadas durante un periodo de tiempo determinado. La confiabilidad de un elemento puede ser caracterizada a travs de distintos modelos de probabilidades. Podemos describir varias distribuciones de fallas comunes y ver qu podemos aprender de ellas para gestionar los recursos de mantenimiento. Convirtiendo el conocimiento ganado de ellas en acciones PROACTIVAS de Mantenimiento. El objetivo del mantenimiento y la confiabilidad es mantener la capacidad el sistema al

mismo tiempo que controlar sus costos. Un buen sistema de mantenimiento evita la variabilidad del sistema. Los sistemas deben disearse y mantenerse para lograr el desempeo y los estndares de calidad esperados. El mantenimiento incluye todas las actividades involucradas en conservar el equipo de un sistema trabajando. La confiabilidad es la probabilidad de que un producto o las partes de una maquina funcionen correctamente durante el tiempo especificado y en condiciones establecidas.

ADMINISTRACIN DEL MANTENIMIENTO Y CONFIABILIDAD1


CONFIABILIDAD: Los sistemas estn compuestos por una seria de elementos individuales interrelacionados. Cada uno de los cuales realiza un trabajo especifico. Si algn componente falla, por la razn que sea, puede fallar el sistema en su totalidad (por ejemplo, un avin o una maquina). Mejoras de componentes individuales Para medir la confiabilidad de un sistema en el que cada parte o componente individual tiene su propia tas a de confiabilidad. Sin embargo, el mtodo para calcular la confiabilidad del sistema (Rs) es sencillo. Consiste en encontrar el producto de las confiabilidades individuales como sigue: Rs = R1 x R2 x R3 x x Rn Donde: R1=Confiabilidad del componente 1 R2= Confiabilidad del componente 2

Ejemplo 01: R1.90

R2.80

R3.99

Rs

Si los empleados tienen confiabilidad de .90, .80, .99, entonces la confiabilidad del proceso es: Rs=R1 x R2 x R3= (.90) (.80) (.99)=.713 o 71.3%2


Con frecuencia la confiabilidad de los componentes es cuestin de diseo del cual quiz sea responsable el personal de diseo de ingeniera. Sin embargo, el personal de la cadena de suministros es capaz de mejorar los componentes del sistema si se mantiene al tanto de los productos y esfuerzos de investigacin que realizan los proveedores. El personal de la cadena de suministros tambin puede contribuir directamente en la evaluacin del desempeo del proveedor. La unidad bsica para medir la confiabilidad es la tasa de fallas del producto (TF). Las empresas que producen equipos de alta tecnologa suelen proporcionar datos de la tasa de fallas entre el nmero total de productos probados, TF(%), o el numero de fallas durante un periodo, TF(N)

TF (%) =

Nmero de fallas

x 100%

Nmero de unidades probadas

TF (N) =

Nmero de fallas Nmero de horas-unidad de tiempo de operacin

Quiz el trmino ms comn para el anlisis de confiabilidad es el tiempo medio entre fallas (TMEF) que es el recproco de TF(N)

TMEF=

1 TF(N)

Ejemplo 02: En este ejemplo calcularemos el porcentaje de fallas TF (%), el nmero de fallas TF (N) y el tiempo medio entre fallas (TMEF).3


Veinte sistemas de aire acondicionado diseados para el uso de los astronautas en los transbordadores espaciales de la NASA, fueron operados durante 1,000 horas en el laboratorio de pruebas de la NASA en Huntsville, Albama. Dos de los sistemas fallaron, uno despus de 200 horas y el otro despus de 600 horas. Para calcular el porcentaje de fallas, se usa la siguiente ecuacin:

TF (%) =

Nmero de fallas

=2

(100%) = 10%

Nmero de unidades probadas 20 Luego calculamos el nmero de fallas por hora de operacin:

TF (N) =

Nmero de fallas Tiempo de operacin

Donde:

Tiempo total = (1,000 h) (20 unidades) = 20,000 unidades-h Tiempo sin opera = 800 h para la falla 1 + 400 h para la falla 2 =1,200 unidades-h

Tiempo de operacin =tiempo total tiempo sin operar TF(N) = 2 = 2 18,800

200 1,200

= 0.000106 fallas / unidades h4


Y como TMEF = 1 TF(N)

ENTONCES:

TMEF =

1 0.000106

= 9,434 h

Si un viaje tpico del transbordador espacial dura 60 das, la Nasa puede estar interesada en la tasa de fallas por viaje:

Tasa de fallas = (fallas/ unidad - h) (24h/ da) (60 das /viaje) = (0.000106) (24) (60) =.152 fallas/ viaje

Debido a que la tasa registrada en el ejemplo 2 es quiz demasiado alta, la NASA tendr que aumentar la confiabilidad de los componentes individuales y, por tanto, del sistema, o bien instalar varias unidades de aire acondicionado de respaldo en cada transbordador espacial . Las unidades de respaldo proporcionan redundancia. MANTENIMIENTO:

I.

LOS FABRICANTES LIDERES ADOPTAN MANTENIMIENTO PREVENTIVO TOTAL

5


Los fabricantes lderes toman con seriedad el mantenimiento preventino. Detestan las interrupciones de la produccin, por lo que adoptan programas totales de mantenimiento preventivo para intentar evitar este problema. Cuando una maquina se descompone, una parpadeante luz roja se enciende en la maquina y los trabajadores de produccin y los especialistas de los departamentos de mantenimiento trabajan lado a lado para reparar la maquina rpidamente, de manera que se pueda reanudar la produccin. La descompostura tambin genera otra accin. Los trabajadores dan mantenimiento preventivo a sus propias maquinas como un ritual matutino, recorren metdicamente listas de verificacin para sus maquinas, de la misma manera que los pilotos y tripulaciones de vuelo verifican un avin antes de despegar. Escuchan cuidadosamente mientras operan sus maquinas durante el da, atienden cuidadosamente cualquier sugerencia de algn posible mal funcionamiento. Las maquinas se ajustan, se les da servicio y se reparan, antes que problemas ms grandes que pudieran interrumpir la produccin. Esta actividad metdica para evitar interrupciones en la produccin se comparte tanto por la gerencia como por los trabajadores. La piedra angular de sus programas totales de mantenimiento preventino es la participacin de los trabajadores. Este escrito ilustra la importancia de mantener el equipo de produccin ajustado, reparado y en buen estado de operacin. Las razones de esta compulsin para que el equipo se mantenga en perfecto estado de operacin no son solo evitar interrupciones ala produccin, sino tambin conserva bajos los costos de produccin , mantiene elevada la calidad del producto, mantiene condiciones de trabajos seguros y evita embarques retrazados a los clientes. Los malos funcionamientos del equipo en las industrias de la manufactura y del servicio tienen un impacto directo sobre:

Capacidad de produccin. Las maquinas ociosas por descomposturas no pueden producir por lo que la capacidad del sistema se reduce.6


Costo de produccin. Los trabajadores ociosos debido a descomposturas de maquinas hacen que se eleven los costos de la mano de obra por unidad. Cuando los malos funcionamientos de las maquinas hacen que se produzcan bienes de desperdicios, se incrementan los costos unitarios de mano de obra y materiales. Tambin, los presupuestos del departamento de mantenimiento incluyen rubros tales como el costo de incluir instalaciones de reparacin cuadrillas de reparacin, inspecciones de mantenimiento preventivo, maquinas de repuesto y refacciones. Calidad del producto y del servicio. Un equipo con mal mantenimiento produce productos de baja calidad.

Seguridad de los empleados o de los clientes. El equipo desgastado probablemente va a fallar en cualquier momento, y estas fallas pueden causar lesiones a los bajadores.

Satisfaccin del cliente. Cuando se descompone el equipo de produccin a menudo no se pueden fabricar los bienes de acuerdo con los programas maestros de produccin. Esto significa que es posible que los clientes no reciban sus pedidos. Los departamentos de mantenimiento se crean para tener una mejor administracin del mantenimiento dentro de las organizaciones. Tpicamente, un gerente de mantenimiento es un ingeniero de planta que reporte ya sea a la gerente de la planta7


o al gerente de la manufactura. El nivel de organizacional del departamento depender de la importancia del mantenimiento para la empresa. Generalmente se dividen en dos grupos: Edificios y terrenos, y mantenimiento de un equipo. Edificios y terrenos pueden incluir trabajadores como electricistas, soldadores, plomeros de vapor, pintores, vidrieros, carpinteros, colocadores de ventanas, conserjes y jardineros. Es responsabilidad del grupo de edificios y terrenos mantener la apariencia y utilidad de todos los edificios, reas verdes, estacionamientos, bardas y todas las dems instalaciones. El grupo de mantenimiento de equipo puede incluir trabajadores como mecnicos, maquinistas, soldadores, aceitadores, electricistas, calibradores de instrumentos y tcnicas electrnicas. Es responsabilidad del grupo de mantenimiento de equipo tener disponibles cuadrillas de reparacin, talleres para la reparacin del equipo y un nivel apropiado de mantenimiento preventivo. El grado de tecnologa de los procesos de produccin, el monto de la inversin en planta y equipo. La ambigedad de los edificios y del equipo y otros factores, afectaran la organizacin de los departamentos de mantenimiento, las habilidades necesarias de sus trabajadores y la concepcin general departamentos de mantenimiento. En la mayora de las organizaciones, las actividades de mantenimiento se dirigen tanto a reparaciones a mantenimiento preventivo. El alcance de estas actividades de mantenimiento es: Reparaciones: Cuando los edificios o el equipo se deterioran, funcionan mal o estn daados, de manera que las operaciones normales sufren obstculos, se reparan, corrigen, reconstruyen y ponen de vuelta en condicin de operacin. Las actividades de reparacin son reactivas; esto es, se ejecutan despus de haber ocurrido el mal funcionamiento. Se reconoce un mal funcionamiento cuando una pieza de equipo no funciona, opera a una velocidad menor de la normal, produce bienes por debajo de los estndares de calidad o cuando los trabajadores8

de la misin de los


suponen que est a punto de funcionar mal. Las cuadrillas de reparaciones y los talleres de reparaciones trabajan junto con los trabajadores de la operacin para hacer que la maquina o el edificio vuelvan a operar tan pronto como sea posible, de manera que se minimice la interrupcin a la produccin. A menudo, para acelerar este proceso, se utilizan maquinas y piezas de repuesto. Mantenimiento preventivo (PM).

Regularmente se hacen inspecciones programas de edificios y de todos los elementos del equipo. En esas ocasiones, se efectan ajustes de mquina, lubricacin, limpieza, reemplazo de refacciones, pintura y cualquier reparacin o reconstruccin necesaria. Esas actividades se llevan a cabo antes de que los edificios o las maquinas funcionen mal. Las inspecciones y reparaciones necesarias generalmente se realizan en periodos en que los edificios o el equipo no son necesarios para la produccin. La inspeccin de un equipo podr programarse en un intervalo de tiempo regular, digamos todos los meses o despus de determinada cantidad de horas de operacin, de kilmetros, o de cualquier otra medida de uso. Los gerentes de operaciones hacen intercambios entre el esfuerzo utilizando en reparaciones y en mantenimiento preventivo. Como muestra la figura 1.1, se requiere de alguna cantidad mnima de mantenimiento preventino para proporcionar el mnimo de lubricacin y ajustes para evitar un colapso completo del sistema de produccin. A este nivel mnimo de PM, el costo de rupturas, interrupciones a la produccin y reparaciones es tan elevado, que el costo total del mantenimiento se eleva ms all de los lmites prcticos. Esta poltica es simplemente de remedio: reparar las maquinas cuando se descomponen y ya no trabajan mas. Conforme aumenta el esfuerzo de mantenimiento preventivo, se reduce el costo descompostura y reparaciones. El costo total de mantenimiento es la suma del mantenimiento preventivo (PM).y de los costos de ruptura y reparacin. En algn punto, para cada uno de los equipos, gastar ms en mantenimiento preventivo resulta antieconmico porque los costos de mantenimiento preventivo se elevaran ms rpidamente que se reducen las descomposturas y costos de reparacin. De manera conceptual, los gerentes de operaciones buscan encontrar el nivel ptimo de mantenimiento preventivo en9


el que los costos totales de mantenimiento resulten mnimos tanto para cada equipo como para todo el sistema de produccin. La decisin entre mantenimiento preventivo y reparacin no resulta simple porque en ella se involucran ms factores que el simple costo de produccin. Tambin estn involucradas la capacidad de producir, la calidad del producto, la seguridad de empleados y clientes y su satisfaccin. Mientras ms dinero se gaste en mantenimiento preventivo ms elevado esperaramos que resulte la capacidad de produccin, la calidad de producto la seguridad de empleados y la satisfaccin de los clientes. Lo que es ms el esfuerzo gastado en mantenimiento preventivo puede ser fundamental para las estrategias de operacin de una empresa y para las estrategias de posicionamiento seleccionadas por ejemplo en empresas enfocadas al producto y muy automatizadas, la descompostura de una pieza de equipo, puede dejar ocioso a todo el sistema de produccin. Es importante a ser notar que incluso en fabricas con automatizacin flexible como FMS, una sola descompostura de maquina puede detener toda o la mayor parte del sistema de produccin. Las disposiciones de manufacturas celulares experimentan problemas similares. Estas empresas pudieron enfatizar ms mantenimiento preventivo para evitar descomposturas frecuentes. Las empresas enfocadas a procesos, sin embargo pudieron tener una abundancia de inventarios en procesos y los centros de trabajos estn protegidos contra interrupciones en la produccin de los centros de trabajo corriente arriba. Estas empresas pudieron hacer nfasis en programas eficientes y rpidos de reparaciones, para evitar la severidad de las descomposturas. La eleccin de una mezcla de nfasis de reparaciones y mantenimiento preventivo es, es por tanto, funcin de una determinada cantidad de factores, y esta decisin tiene implicaciones estratgicas para la empresa. Como un panorama general de la administracin del mantenimiento, la tabla 1.1 describe algunas polticas de mantenimiento que emplean frecuentemente los gerentes de10


operaciones para reducir tanto la frecuencia como la severidad de malos edificios y equipos. El aumentar el mantenimiento preventivo disponiendo de maquinas adicionales para que todas las maquinas se desgaste ms lentamente, el rpido reemplazo de refacciones y la capacitacin de los operadores para el cuidado de las maquinas, el aumento de la capacidad en el departamento de mantenimiento y el sobre diseo de las maquinas de produccin, son polticas para reducir la frecuencia de malos funcionamientos. El mantenimiento preventivo involucrando alos operadores reparaciones, simplificando las reparaciones a travs de nuevos diseos de maquinas, incrementando la capacidad del departamento de mantenimiento aumentando el suministro de refracciones y maquinas de repuesto y los inventarios en proceso, son polticas alternativas que los gerentes de operaciones emplean para reducir la severidad de malos funcionamientos.

Figura 1.1

11


TABLA 01 POLTICAS DE MANTENIMIENTO QUE REDUCEN LA FRECUENCIA Y SEVERIDAD DE MALOS FUNCIONAMIENTOS

12


Polticas de Mantenimiento Incrementar el mantenimiento preventivo Disponer de maquinas adicionales, reducir la utilizacin para disminuir la tasa de desgaste. Reemplazar pronto los componentes para reducir la cantidad de descomposturas.

Reduce la Frecuencia de malos Funcionamientos

Reduce la Severidad de Malos Funcionamientos

Capacitar operadores e involucrarlos en el cuidado de las maquinas. Sobre disear las maquinas para su durabilidad, precisin y redundancia, de manera que disminuya la probalidad de descomposturas. Disear las maquinas para facilidad de su mantenimiento, enfatizando diseos modulares, partes de cambio rpido y accesibilidad, de manera que las reparaciones puedan ser mas rpidas.

Aumentar la capacidad del departamento de mantenimiento: tamao de las cuadrillas, capacidad de instalaciones de reparacin, capacitacin multifuncional para el personal, flexibilidad, etc. Implementar el suministro de refacciones de manera que las reparaciones se puedan hacer

13


rpidamente.

Incrementar el suministro de maquinas de repuesto o respaldo, disear rutas alternativas para el producto, organizar lneas de produccin en paralelo, de manera que se evite perder produccin en caso de descompostura. Incrementar inversiones en proceso.

Ejemplo 03: Huntsman y asociados es un despacho de contadores pblicos certificados especializado en la preparacin de nonimas.la firma ha tenido xito en automatizar gran aparte de su trabajo, mediante impresoras de alta velocidad para el procesamiento de cheques y preparaciones de informe. Sin embargo, el enfoque computarizado tiene sus problemas. En los ltimos 20 meses, las impresoras se han descompuesto a la tasa que se indica en la siguiente tabla:

14


NUMERO DE FALLAS 0 1 2 3 TOTAL

NUMERO DE MESES EN QUE OCURRIERON FALLAS 2 8 6 4 20

Huntsman estima que cada vez que las impresoras fallan pierde $300 en promedio en tiempo y gastos de servicio. Una alternativa seria comprar mantenimiento preventivo, pero aun cuando huntsman contrate el este servicio es $ 150.para un contrato de mantenimiento

preventivo habr fallas, cuyo promedio ser una falla por mes. El precio mensual de decidir si huntsman debe contratar el mantenimiento preventivo, seguiremos un enfoque de 4 pasos: Paso 1: calcular el nmero esperado de fallas (con base en datos histricos) si la empresa sigue como hasta ahora, sin contrato de servicio. Paso 2: calcular el costo esperado de las fallas cada mes con contrato de

mantenimiento preventivo. Paso 3: calcular el costo del mantenimiento preventivo. Paso 4: comparar las dos opciones y seleccionar la de menor costo.

15


MESES

1.NUMERO DE FALLAS 0 1 2 3 FRECUENCI A 2/20=.1 8/20=.4 6/20=0.3 4/20=0.2 16


Numero esperado De fallas

=

Nmero de fallas

Frecuencia Correspondiente

= (0) (.1)+ (1) (.4)+ (2) (.3)+ (3) (.2) = 0+.4+.6+.6 = 1.6 fallas/mes 2. Costo esperado de fallas = Numero esperado De fallas = (1.6) ($ 300) = $ 480/mes 3. Costo de mantenimiento = Preventivo costo esperado de fallas + costo de servicio de fallas si se contrata contratado el servicio = (1 falla/mes) ($300) + $150/mes = $ 450/mes x costo por falla

4. Puesto que en general es menos costoso contratar a una empresa de servicio de mantenimiento ($ 450) que no hacerlo ($ 480), Huantsman debera contratarla. Con algunas variaciones de la tcnica mostrada en el ejemplo 4, los administradores de operaciones pueden examinar sus polticas de mantenimiento.

Incremento de las capacidades de reparacin Debido a que la confiabilidad y el mantenimiento preventivo pocas veces son perfectos, la mayor parte de las empresas opta por algn nivel de capacidad de reparacin. Aumentar p mejorar las instalaciones de reparacin pondr ms rpido al sistema en operacin otra vez. Una buena instalacin de mantenimiento debe tener las siguientes caractersticas:17


1. personal bien capacitado 2. recursos adecuados. 3. habilidad para establecer un plan de reparacin de prioridades. 4. habilidad y autoridad para realizar la planeacin de materiales. 5. Habilidad para identificar la causa de las fallas. 6. habilidades para disear formas de alargar el TMEF.

II. PROGRAMAS DE REPARACIN: Los gerentes de operaciones implementan programas de reparacin para lograr los siguientes objetivos:1. Regresar el equipo a operacin tan rpidamente como sea posible, para minimizar

interrupciones en la produccin. Este objetivo puede afectar directamente la capacidad de produccin, los costos de produccin, la calidad del producto y la satisfaccin del cliente.2. Controlar el costo de cuadrillas de reparaciones, incluyendo tiempo directo y costos

de mano de obra por tiempo extra.3. Controlar el costo de talleres de reparacin. 4. Controlar la inversin en refacciones empleadas para reparar maquinas. 5. Controlar la inversin en maquinas de reemplazo, tambin conocidas como

maquinas de respaldo o repuesto, sustituyen maquinas que funcionan mal, hasta que se completen las reparaciones necesarias. 6. Realizar la cantidad apropiada de reparacin en cada mal funcionamiento. La decisin de hasta donde llegar en una reparacin va desde una reparacin muy18


provisional, hasta una completa reconstruccin. Algunos componentes pueden reemplazarse pronto para aplazar el tiempo hasta la siguiente reparacin.

III. CUADRILLAS DE REPARACIN, MAQUINAS DE REPUESTO Y TALLERES DE REPARACION: Una vez ocurrido el mal funcionamiento o cuando ste es inminente, para reparar el equipo de produccin y los edificios, se emplean trabajadores de produccin, especialistas de reparaciones, componentes de refaccin y suministros, herramientas y maquinas especializadas, los talleres de reparacin y maquinas de repuesto. Las reparaciones se pueden realizar cuando urgen para minimizar interrupciones a la produccin, corregir condiciones de trabajo inseguro, y mejorar la calidad del producto. En esta situacin de urgencia los trabajadores de la produccin y los especialistas en reparaciones pueden trabajar tiempo extra, o pueden transferirse de otros proyectos menos crticos. Los supervisores de mantenimiento y los ingenieros estn disponibles para colaborar con los trabajadores para tomar decisiones conforme avanzan las reparaciones. Las maquinas que estn funcionando mal pueden reemplazarse rpidamente por maquinas de repuesto. La meta fundamental en las reparaciones es minimizar la duracin de la interrupcin a la produccin, por lo que se requieren tiempos rpidos de respuesta y trabajos rpidos de reparacin.19


La figura 1.2 ilustra la manera en que los gerentes de operaciones deben comparar los costos de efectuar reparaciones contra los costos por interrupciones a la produccin. Grandes cuadrillas de reparacin, uso de tiempo extra, mantenimiento de talleres de gran capacidad y amplios suministros de refacciones y de maquinas de repuesto, funcionan conjuntamente para acelerar las reparaciones y reducir el costo de interrupciones a la produccin. Sin embargo, como muestra la figura 1.2, se llega a un punto donde el costo de reparaciones rpidas no se compensa por ahorros en la interrupcin a la produccin. El reto fundamental en la administracin de los programas de reparacin es equilibrar el costo de las cuadrillas de reparaciones, talleres, refacciones y maquinas de repuesto, contra la necesidad de reparaciones rpidas.

IV.

LAS

RUPTURAS

DISPARAN

REPARACIONES

Y

ACCIONES

CORRECTIVAS: Idealmente, un mal funcionamiento del equipo debera provocar dos acciones: primero, una rpida reparacin de mal funcionamiento, para hacer que el equipo regrese a produccin tan aprisa como sea posible, segundo, y tal vez de mayor importancia, el desarrollo de un programa para eliminar la causa del mal funcionamiento y de la necesidad de este tipo de reparaciones, este programa podra incluir el rediseo o modificacin de la maquina que funciono mal. La modificacin y rediseo de la pieza o producto que se est procesando, la capacitacin de los trabajadores de produccin para mejorar el cuidado de la maquina y, ms frecuentes ajustes, lubricantes e inspecciones de mantenimiento preventivo.

FIGURA 1.2 Que rapidez deben tener las reparaciones?20


V.

POLTICAS INICIALES DE REEMPLAZO DE PARTES

Cuando se van a reparar maquinas de produccin, los supervisores de mantenimiento deben decidir la amplitud del trabajo que van a efectuar. La extensin de la reparacin pues de abarcar el siguiente rango: Hacer solo una reparacin suficiente para que la maquina ase ponga en marcha de nuevo. Repara el mal funcionamiento y remplazar algunos componentes desgastados, pero que todava nos e descomponen. Ejecutar la reconstruccin general de la maquina. Remplazar la maquina antigua por una nueva. Los gerente de operaciones deben de establecer polticas para definir la extensin de la reparacin de para cada tipo de maquina. Por ejemplo, supongamos que una maquina de

21


produccin en particular ha dejado de funcionar bien Los trabajadores que van a reprala podran seguir algunas de las siguientes polticas: 1. remplazar o reparar solo aquellas partes que hayan funcionado mal. 2. Remplazar y repara partes que hayan funcionado mal y todas aquellas partes del tipos A que tengas ms de 1000 horas de servicio.3. Reemplazar o reparar las partes que hayan funcionado mal y todas las piezas del

tipos A que tengas ms de 1000 horas de servicio, as como todas las piezas de tipo B que tengan mas de 500 horas de servicio. Cuando los gerentes de operaciones tienen informacin sobre la frecuencia de malos funcionamientos de componentes, costo de las reparaciones o malos funcionamientos, y costo del remplazo anticipado de piezas antes de un mal funcionamiento, se pueden desarrollara polticas de remplazo anticipado como las analizadas. Para analizar problemas, a menudo se utiliza la simulacin por computadora.VI.

DEJAR QUE LOS TRABAJADORES HAGAN LA REPARACIN DE SUS PROPIAS MAQUINAS.

Tradicionalmente, los fabricantes estadounidenses han aplicado el principio de la especializacin a los trabajadores de mantenimiento. Se capacitan los especialistas para hacer reparaciones de un tipo en particular. Cuando se requiere un cierto tipo de arreglo, se llama al especialista apropiado para que lo efectuara. Cada vez ms, sin embrago, se est transfiriendo a los trabajadores la responsabilidad de reparar sus propias maquinas o de ayudar al especialista. Algunas de las ventajas de ampliara de las funciones de los trabajadores para que incluyan las reparaciones son: Los puestos de los trabajadores pueden ser ms satisfactorios debido a una mayor variedad de tareas y asignaciones de responsabilidad con ms retos. Dada su participacin en la ejecucin de las reparaciones, los trabajadores con mas sensibles a un posible mal funcionamiento y se pueden evitar reparaciones mayores22


porque los trabajadores detectan la posibilidad de mal funcionamiento antes de que realmente ocurra. Los trabajadores son ms flexibles cuando se les ha capacitado para varios puestos pueden transferirse de un sitio a otro para ejecutar mas tareas y , por lo tanto el sistema de produccin es ms flexible con respecto a los cambios a menudo los trabajadores pueden completar reparaciones menores antes de que llegue el especialista.

Dada su participacin en las reparaciones toma a menudo los trabajadores incluso evitan arreglos menores al hacer la limpieza, lubricacin, ajuste y otros servicios a sus maquinas durante su tiempo libre debido a su participacin en la ejecucin de las reparaciones, los trabajadores tienden a operar sus maquinas, con mayor cuidado evitando as la necesidad incluso de arreglos menores. Por ejemplo cuando se acumula en exceso virutas estas se eliminan por lo que se descompones menos herramientas de corte.

La tendencia en las empresas de manufactura estadounidense hacan una mayor participacin directa del trabajador en las actividades de mantenimiento pude resultar un factor clave en la reduccin de costos de produccin y en la mejora de la calidad de producto y la satisfaccin del cliente. Los ejemplos 1.1 y 1.2 ilustran la forma en que los gerentes de producciones pueden analizar algunos problemas importantes de los programas de reparaciones. En el ejemplo 1.1, el gerente de operaciones de un departamento de produccin utiliza el anlisis de colas para determinar el tamao de las cuadrillas de reparaciones que arreglan maquinas. Este tipo de problemas ocurren cuando el gerente de operaciones debe estimar la capacidad de mantenimiento. Este generalmente involucran dos tipos de problemas de capacidad de mantenimiento: Tamao de las cuadrillas y capacidad de los talleres de reparacin. Cualquiera de ellos se puede analizar convenientemente utilizando formulas de colas. Debe tener cuidado, sin embargo, de revisar las hiptesis de las formulas de colas y asegurarse que se ajusten al problema que se est analizando. A menudo se utiliza la simulacin por23


computadora para analizar problemas de capacidad de mantenimiento, cuando las hiptesis de las formulas de colas no concuerdan con el problema de mantenimiento. Ejemplo 04: DETERMINACION DE LA CANTIDAD DE MAQUINAS DE REPUESTO BILL WILLIS del ejemplo 1.1, es el gerente responsable de la reparacin de 200 maquinas idnticas de moldeo de llantas. Cuando una de ellas se descompone, los especialistas de mantenimiento de Bill reemplazan la maquina que funciona mal con un repuesto, si es que est disponible. Cuando as ocurre, el tiempo que la operacin esta fuera de produccin se reduce mucho. Recientemente el gerente de la planta pidi a Bill que revise la cantidad de maquinas de repuesto disponibles y que recomiende si esta debe incrementarse. Bill estudia los registros histricos de descompostura de maquina entre las maquinas de moldeo de llantas y encuentra la siguiente informacin:

Cantidad de maquinas que funcionan mal por hora 6 5 4 3 2 total

Ocurrencias

Frecuencia relativa (fraccin y proporcin) 25/500 = 0.05 75/500 = 0.15 125/500 = 0.25 175/500 = 0.35 100/500 = 0.20 1.00

25 75 125 1-75 100 500

Cantidad deNota: Cijde repuesto maquinas es el costo requerido por hora SNi 6 5 4 Sj 6 $0 $ 80 $ 160 5 150 0 80 Cantidad de 4 300 150 0 maquinas de 3 450 300 150 repuesto 2 600 450 300 proporcionadas P(SNi) 0.05 0.15 0.25

de Sj y SNi3 $ 240 160 80 0 150 0.35 2 $ 320 240 160 80 0 0.20

Costos totales esperados por hora EC = [P(SNi) (c)Cij] $200.00 131.50 97.50 121.00 225.00

24


El anlisis de la tabla de retribucin indica que deben brindarse cuatro maquinas de repuestos Bill Willis reconoce, sin embargo, que los costos son solo uno de los factores a considerar en su recomendacin. Tambin debe tomar en cuenta el impacto sobre la capacidad de produccin la capacidad de produccin se reduce cuando la reparacin de las maquinas firma ms tiempo debido a falta de disponibilidad de maquinas de repuesto), y la satisfaccin del cliente (se dejan de cumplir las promesas de entrega a los clientes cuando la reparacin de las maquinas toma ms tiempo debido a falta de disponibilidad de maquinas de repuesto). Ambos factores indican una cantidad ms elevada de maquinas de repuesto. Al ver la tabla de retribucin, Bill puede observar que si recomendara cinco maquinas de repuesto, los costos por hora esperados solamente se incrementaran en 34 dlares. Bill supone que la capacidad de produccin y la satisfaccin del cliente mejoraran mucho si se tiene cinco maquinas de repuesto.

VII.

PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO:

En el caso de descompostura de mquina, los gerentes de operaciones no tienen ninguna eleccin; deben hacer reparaciones. Por otra parte, la decisin de realizare inspecciones, ajustes de mquina, lubricacin y remplazo de refacciones peridicamente programadas, como parte de un programa de mantenimiento preventivo (PM) es optativa. Los gerentes de operacin no necesitaban tener un programa PM, pero la mayora de ellos lo tienen porque desean: Reducir la frecuencia y la severidad de las interrupciones a la produccin causada por mal funcionamiento de las maquinas. Este objetivo puede afectar directamente25


la capacidad de produccin, los costos de produccin, la calidad de producto, la seguridad de los empleados y del cliente, y sus satisfacciones Extender la vida til de la maquinaria de la produccin Reducir el costo total de mantenimiento, remplazando costo de mantenimiento preventivo en lugar de costo de reparaciones, Proporcionar un entorno de trabajo seguro para los trabajadores. Las maquinas desgastadas, en mala situacin de operacin, son un riesgo de seguridad para los trabajadores.

Mejorar la calidad del producto al mantener el equipo ajustado, con un buen servicio y en buenas condiciones de operacin.

VIII. MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y ESTRATEGIAS DE LAS OPERACIONES El mantenimiento preventivo puede ser un factor importante par el logro de las estrategias de las operaciones. Por ejemplo, un programa de mantenimiento preventivo puede ser esencial para el xito de una estrategia de posicionamiento enfocado al producto. En estas se producen diseos estandarizados.IX. AUTOMATIZACIN E IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO

PREVENTIVO En las fbricas automatizadas son esenciales lo programas de mantenimiento preventivo. Piense en la idea de la fabrica sin trabajadores, los sistemas de maquinas automatizadas26


operan continuamente, sin necesidad de trabajadores de produccin .En este tipo de entorno se necesitara muchos trabajadores para mantener las maquinas ajustadas, lubricadas y en buena condicin de operacin. A pesar de que muchas de las fbricas nunca se convertirn en fbricas sin trabajadores, se irn automatizando ms y veremos un cambio de grandes fuerzas de trabajo a fuerzas de trabajo de produccin ms pequeas, pero tambin veremos un desplazamiento de fuerzas de trabajo de mantenimiento preventivo pequeas a mayores. Algunos de los trabajadores de produccin desplazados por la automatizacin debern recapacitarse para formar parte de la creciente fuerza de trabajo para mantenimiento. X. PROGRAMACIN DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO

En algunas plantas de Ford Toyota General Motors y otras, la produccin se programa en dos turnos de 8 horas al da, junto con un mini turno de 4 horas para actividades de mantenimiento preventivo. En otras fabricas que producen durante 3 turnos diarios, para dar tiempo a que cada mquina se someta a ajuste, lubricacin y reemplazo de componentes peridicos de mantenimiento preventivo se reduce la capacidad de las maquinas, utilizada para fines de planeacin de la produccin (programa maestro de produccin) y planeacin de los requerimientos de capacidad. Independientemente del arreglo diseado para la programacin de las actividades de mantenimiento preventivo, de manera creciente se consideran iguales en importancia el mantenimiento preventivo y la produccin, y por lo que tanto el mantenimiento preventivo como la produccin deben programarse peridicamente para cada mquina.XI.

REQUERIMIENTOS DE BASE DE DATOS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO.

Para un programa de mantenimiento preventivo efectivo deben mantenerse registros detallados de cada mquina. Una historia continua de fechas y frecuencias de descomposturas, su descripcin y costo de las reparaciones es fundamental para determinar la frecuencia de programacin del mantenimiento preventivo de cada mquina. Se necesitan especificaciones y listas de verificacin de equipo para las inspecciones de mantenimiento preventivo y para decisiones de reemplazo anticipado de componentes. Estos registros27


forman la base de mejora de los programas de mantenimiento preventivo y el cumulo de datos para una planta grande puede ser significativo .Las computadoras generalmente se utilizan para mantener una base de datos a fin de que los departamentos de mantenimiento tengan acceso a ellas segn lo necesiten. Tambin, gran parte de los datos se pueden mantener en un sobre de plstico en cada mquina; entonces, conforme se efecta mantenimiento preventivo o reparaciones, pueden actualizarse las tarjetas en ese sobre. XII. PROCEDIMIENTOS MODERNOS PARA EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO En el captulo 14 de este libro se incluyo un anlisis de la manufactura justo a tiempo, en ella, los inventarios de proceso y el tamao de los lotes de produccin se reducen a niveles muy bajos. Esto enfoca la atencin de los trabajadores y los gerentes en la descompostura de las maquinas .Si una maquina se rompe, todas las maquinas corriente abajo pronto se quedaran sin componentes y pronto se detendr todo el sistemas de produccin. En los sistemas JIT no se pueden toleran descomposturas, razn por la cual los fabricantes luchan por un mantenimiento perfecto de la maquina. Hemos discutido anteriormente como estos fabricantes aceleran la reparacin de manera que se minimice la interrupcin a la produccin. El relato al principio de este captulo describi el concepto del mantenimiento preventivo total que ese est adoptando por fabricantes lderes. Aqu deseamos enfatizar en la forma en que luchan para eliminar mantenimiento preventivo. la descompostura de maquinas mediante el

Ejemplo 05:

Determinacin de la frecuencia de ejecucin de mantenimiento preventivo

28


Cuesta 2000 dlares dar mantenimiento preventivo a un grupo de 5 maquinas .si una de las maquinas funciona mal entre inspecciones cuesta 4000 dlares. Los registros indican la siguiente historia de descompostura de maquinas.

Semanas/mantenimiento preventivo 1 2 3 4

Probabilidad de que funcione mal alguna maquina 0.1 0.2 0.3 0.4

Solo si se toman en consideracin costos Qu tan a menudo debe brindarse el mantenimiento preventivo para minimizar el costo esperado por mal funcionamiento, as como el costo mismo del mantenimiento preventivo?

Solucin:

1. Primero, calcule la cantidad esperada de descomposturas por cada poltica de mantenimiento preventivo ,la frmula para el nmero esperado de rupturas es:

Bn = N(pn) + B(n-1)p1 + B(n-2)p2 + B(n-3)p3+.. +B1p(n-1)

29


Donde:

Bn= nmero esperado de rupturas por cada una de las polticas de mantenimiento Pn = probabilidad de que pueda ocurrir una descompostura entre inspecciones de mantenimiento preventivo, cuando el mantenimiento preventivo se ejecuta para el periodo n. n= cantidad de maquinas dentro del grupo.

Por lo tanto:

B1= N (p1) = 5(0.1)= 0.500 B2= N (p1+ p2)+ B1 (p1) = 5(0.1+0.2)+0.500(0.1)= 1.550

B3= N (p1+ p2+ p3)+ B2 (p1) + B1 (p2) = 5(0.1+0.2+0.3) +1.55 (0.1) +0.5 (0.2)=3.255

B4= N (p1+ p2+ p3+ p4) + B3 (p1) + B2 (p2) + B1 (p3) = 5(0.1+0.2+0.3+0.4)+3.255(0.1)+1.55 (0.2)+0.5 (0.3)=5.786

2. A continuacin calcule el caso esperado de descompostura, el costo del mantenimiento preventivo y el costo total por cada poltica de mantenimiento preventivo:30


Mantenimiento Cantidad preventivo esperada de cada n descompostura semanas

Cantidad esperada de descompostura por semana [(2)/(3)]

Costo esperado semanal del mantenimiento preventivo [3*$4000]

Costo semanal del mantenimiento preventivo [$2000/1] $2000 1000 667 500

Costo total semanal [4/5]

1 2 3 4

0.500 1.550 3.255 5.786

0.5000 0.775 1.085 1.447

$2000 3100 4340 5788

$4000 4100 5007 6288

XIV. LA POLTICA QUE MINIMIZA LOS COSTOS SEMANALES ES EJECUTAR EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE LAS SEMANAS. En el ejemplo 1.5 Se estudia la planeacin y control de un proyecto de mantenimiento preventivo a gran escala. Estos proyectos ocurren comnmente en los departamentos de mantenimiento. Se menciona que una de las aplicaciones ms comunes de CPM/PERT y de otros procedimientos de administracin de proyectos es el de mantenimiento. En muchos departamentos de mantenimiento se detiene peridicamente para recibir mantenimiento preventivo, bancos de maquinas o departamentos de produccin completos, e incluso plantas completas. En estas detenciones la cantidad y diversidad de las tareas de mantenimiento preventivo que se pudieran efectuar es tan grande que se necesita un procediendo para planear y controlar los proyectos como ilustra el ejemplo 1.5, CPM es una manera til de planear y controlar proyectos de mantenimiento a gran escala. Los ejemplos 1.3 ,1.4 y 1.5 se refiere a decisiones sobre problemas de mayor importancia del mantenimiento preventivo. Dado que hoy el mantenimiento preventivo est creciendo en importancia, tambin se requiere entender estos ejemplos. XV. CONFIABILIDAD DE LAS MAQUINAS:31


Es la probabilidad de que se descomponga una maquina, que funcione mal o que requiera reparaciones en un periodo dado de tiempo o despus de un numero dado de horas. Si se puede incrementar la confiabilidad de la maquina, se podr reducir tambin la incidencia de descomposturas de mquina y el costo del estrago causado en la produccin por esas fallas. Hay tres procedimientos para mejorar la confiabilidad de las maquinas:

Sobrediseo: Significa aumentar un diseo para evitar un tipo especifico de falla. Si una maquina solo tiene unas cuantas partes independientes crticas que interactan, entonces el Sobrediseo puede ser una manera de incrementar la confiabilidad de la mquina.

Simplificacin de diseo: significa reducir la cantidad de partes que interactan en una maquina. Dado que hay menos partes que pueden fallar, aumenta la confiabilidad de la mquina.

Componentes redundantes: Significa incorporar componentes de respaldo dentro de la maquina, de manera que si un componente falla automticamente los reemplaza su respaldo. Estos procedimientos se pueden utilizar juntos o por separado para disear mquinas mas confiables.

XVI. RESPONSABILIDADES SECUNDARIAS DE LOS DEPARTAMENTOS DE MANTENIMIENTO Todos los departamentos de mantenimiento son responsables de la reparacin de los edificios del equipo, y de efectuar ciertas inspecciones, reparaciones, lubricaciones y ajustes de mantenimiento preventivo. Adems, tradicionalmente se ha asignado a estos departamentos ciertas responsabilidades secundarias. La limpieza de los locales, los servicios de portera, el lavado de vidrios y cristales la conservacin de patios y jardines y los servicios de pintura normalmente lo realizan departamentos de mantenimiento .Estas actividades por lo general incluyen todas las reas32


de instalaciones, desde los sanitarios hasta las oficinas, departamentos de produccin y almacenes. A algunos departamentos de mantenimiento se les han asignado responsabilidades de nuevas construcciones, remodelado, mantenimiento de equipo de seguridad, prevencin de perdidas, seguridad, control de riesgo pblico, disposicin y transformacin de desechos y control de contaminacin. XVII. TENDENCIAS EN EL MANTENIMIENTO La maquinara de produccin es ahora ms compleja de lo que era hace 10 o 20 aos. Los controles computarizados, la robtica, la nueva tecnologa en metalurgia, controles electrnicos ms complejos, nuevos mtodos de tecnologa de lubricacin y otros desarrollos han resultado en muchos cambios en la forma en que se da mantenimiento a estas mquinas complejas. Han aparecido programas de capacitacin especializados para dar a los trabajadores de mantenimiento la destreza y la habilidad necesaria para el servicio y reparacin del equipo especializado. Un ejemplo de esta capacitacin se encuentra en los campos de soporte a la vida de los hospitales. Los ingenieros y tcnicos que disea y realizan programas de soporte a la vida de este equipo mdico sofisticado deben estar involucrados en programas de capacitacin continuos para mantenerse en la punta de los nuevos desarrollos de equipo. Estos programas de capacitacin se dan en los hospitales mismos, a travs de grupos de ciudades a la salud y por instituciones educativas pblicas y privadas. Se han desarrollado empresas de servicio subcontratantes para suministrar servicios especializados de mantenimiento. Las computadoras, los automviles, las mquinas de oficina y otros productos, de una manera cada vez ms comn, estn recibiendo servicio de empresas subcontratadas. Su capacitacin tcnica especializada y su estructura de honorarios, que por lo general est basada en requerimientos, se combinan para ofrecer un servicio competente a un costo razonable.

33


Se han desarrollado otras tcnicas que comprometen reducir el costo del mantenimiento y al mismo tiempo mejorar el desempeo de las maquina de produccin. Un ejemplo es la red se sondas detectoras de temperatura computarizada conectada a todos loa cojinetes clave en un sistema de maquinaria. Cuando estos empiezan a fallar se sobrecalientan y vibran, y los sistemas detectores indican que un problema es inminente y se puede evitar el dao grave que pueden sufrir las maquinas al fallar los cojinetes: flechas rotas, engranes cortados, etc. Dado que loas computadoras han sido casi universalmente aceptadas en los sistemas de informacin administrativos en todo tipo de organizaciones, los departamentos de mantenimiento tambin han sido afectados por este desarrollo .De manera ordinaria, cinco reas generales en el mantenimiento utilizan la asistencia por computadora: 1) para programar proyectos de mantenimiento. 2) para informar sobre costos de mantenimiento por departamento de produccin por categora de costo y por otras clasificaciones. 3) para informar sobre el estado de inventarios de componentes y suministros de mantenimiento. 4) para datos de fallas de componentes. 5) para estudio de anlisis de operaciones, que puede incluir la simulacin por computadora, las colas de espera (teora de colas) y otros programas analticos. La informacin proveniente de estos usos de las computadoras puede brindar a los gerentes de mantenimiento patrones de falla necesarios datos de costos y otra informacin fundamental para tomar decisiones clave de mantenimiento. Aunque las computadoras, la robtica y la tecnologa de alta tecnologa son problemas importantes en la administracin del mantenimiento, la preocupacin respecto al personal puede ser el alma de un mejor mantenimiento. Una tendencia importante es la participacin de los trabajadores de produccin en la produccin en la reparacin de sus propias mquinas y la ejecucin de su mantenimiento preventivo. Ampliar los puestos de los34


trabajadores de produccin para incluir el mantenimiento sus maquinas, no solamente es probable que mejore el mantenimiento, sino que incorpora muchos beneficios colaterales. Las reglas sindicales restrictivas respecto al trabajo estn despareciendo a gran velocidad.

CONCLUSION

35


Mantener el equipo de produccin ajustado, reparado y en buen estado de operacin. Para que el equipo se mantenga en perfecto estado de operacin no son solo evitar interrupciones a la produccin, sino tambin conserva bajos los costos de produccin, mantener elevada la calidad del producto, mantener condiciones de trabajos seguros y evitar embarques retrazados alos clientes.

BIBLIOGRAFIA

LIBRO: Administracin de Produccin y Operaciones Autor: Norman Gaither Greg Frazier Edicin: Octava

36

administraciÓn del mantenimiento y fiabilidad

Documents