administración del mantenimiento y fiabilidad

Gerencia de Operaciones -Ing. De Sistemas VIII-

INTRODUCCIÓN

Desde el punto de vista de la ingeniería, la confiabilidad es la probabilidad de que un

aparato, dispositivo o persona desarrolle una determinada función bajo condiciones fijadas

durante un periodo de tiempo determinado.

•La confiabilidad de un elemento puede ser caracterizada a través de distintos modelos de

probabilidades. Podemos describir varias distribuciones de fallas comunes y ver qué

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 diseñarse y mantenerse para lograr el

desempeño y los estándares 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.

1


ADMINISTRACIÓN DEL MANTENIMIENTO Y CONFIABILIDAD

CONFIABILIDAD:

Los sistemas están compuestos por una seria de elementos individuales

interrelacionados. Cada uno de los cuales realiza un trabajo especifico. Si

algún componente falla, por la razón que sea, puede fallar el sistema en su

totalidad (por ejemplo, un avión 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 método 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 R2 R3

2

.80.90 .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%

Con frecuencia la confiabilidad de los componentes es cuestión de diseño del cual quizá sea responsable el personal de diseño de ingeniería. 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 investigación que realizan los proveedores. El personal de la cadena de suministros también puede contribuir directamente en la evaluación del desempeño del proveedor.

La unidad básica para medir la confiabilidad es la tasa de fallas del producto (TF). Las empresas que producen equipos de alta tecnología suelen proporcionar datos de la tasa de fallas entre el número total de productos probados, TF(%), o el numero de fallas durante un periodo, TF(N)

TF (%) = Número de fallas x 100%

Número de unidades probadas

TF (N) = Número de fallas

Número de horas-unidad de tiempo de operación

Quizá el término más común para el análisis de confiabilidad es el tiempo medio entre fallas (TMEF) que es el recíproco de TF(N)

TMEF= 1

TF(N)

3


Ejemplo 02:

En este ejemplo calcularemos el porcentaje de fallas TF (%), el número de fallas TF (N) y el tiempo medio entre fallas (TMEF).

Veinte sistemas de aire acondicionado diseñados 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 después de 200 horas y el otro después de 600 horas. Para calcular el porcentaje de fallas, se usa la siguiente ecuación:

TF (%) = Número de fallas = 2 (100%) = 10%

Número de unidades probadas 20

Luego calculamos el número de fallas por hora de operación:

TF (N) = Número de fallas

Tiempo de operación

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

4


Tiempo de operación =tiempo total – tiempo sin operar

TF(N) = 2 = 2

20000 – 1,200 18,800

= 0.000106 fallas / unidades –h

Y como

TMEF = 1

TF(N)

ENTONCES:

TMEF = 1 = 9,434 h

0.000106

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

Tasa de fallas = (fallas/ unidad - h) (24h/ día) (60 días /viaje)

= (0.000106) (24) (60)

=.152 fallas/ viaje

Debido a que la tasa registrada en el ejemplo 2 es quizá demasiado alta, la NASA tendrá 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:5


I. LOS FABRICANTES LIDERES ADOPTAN MANTENIMIENTO

PREVENTIVO TOTAL

Los fabricantes líderes toman con seriedad el mantenimiento preventino. Detestan las

interrupciones de la producción, 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 producción y los

especialistas de los departamentos de mantenimiento trabajan lado a lado para reparar la

maquina rápidamente, de manera que se pueda reanudar la producción.

La descompostura también genera otra acción. Los trabajadores dan mantenimiento

preventivo a sus propias maquinas como un ritual matutino, recorren metódicamente listas

de verificación para sus maquinas, de la misma manera que los pilotos y tripulaciones de

vuelo verifican un avión antes de despegar. Escuchan cuidadosamente mientras operan sus

maquinas durante el día, atienden cuidadosamente cualquier sugerencia de algún posible

mal funcionamiento. Las maquinas se ajustan, se les da servicio y se reparan, antes que

problemas más grandes que pudieran interrumpir la producción. Esta actividad metódica

para evitar interrupciones en la producción se comparte tanto por la gerencia como por los

trabajadores. La piedra angular de sus programas totales de mantenimiento preventino es la

participación de los trabajadores.

Este escrito ilustra la importancia de mantener el equipo de producción ajustado, reparado y

en buen estado de operación. Las razones de esta compulsión para que el equipo se

mantenga en perfecto estado de operación no son solo evitar interrupciones ala producción,

sino también conserva bajos los costos de producción , 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:

6


Capacidad de producción.

Las maquinas ociosas por descomposturas no pueden producir por lo que la

capacidad del sistema se reduce.

Costo de producción.

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. También, los presupuestos del departamento

de mantenimiento incluyen rubros tales como el costo de incluir instalaciones de

reparación cuadrillas de reparación, 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.

Satisfacción del cliente.

7


Cuando se descompone el equipo de producción a menudo no se pueden fabricar los

bienes de acuerdo con los programas maestros de producción. Esto significa que es

posible que los clientes no reciban sus pedidos.

Los departamentos de mantenimiento se crean para tener una mejor administración

del mantenimiento dentro de las organizaciones. Típicamente, un gerente de

mantenimiento es un ingeniero de planta que reporte ya sea a la gerente de la planta

o al gerente de la manufactura. El nivel de organizacional del departamento

dependerá 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, áreas verdes,

estacionamientos, bardas y todas las demás instalaciones. El grupo de

mantenimiento de equipo puede incluir trabajadores como mecánicos, maquinistas,

soldadores, aceitadores, electricistas, calibradores de instrumentos y técnicas

electrónicas. Es responsabilidad del grupo de mantenimiento de equipo tener

disponibles cuadrillas de reparación, talleres para la reparación del equipo y un nivel

apropiado de mantenimiento preventivo.

El grado de tecnología de los procesos de producción, el monto de la inversión en

planta y equipo. La ambigüedad de los edificios y del equipo y otros factores,

afectaran la organización de los departamentos de mantenimiento, las habilidades

necesarias de sus trabajadores y la concepción general de la misión de los

departamentos de mantenimiento.

En la mayoría de las organizaciones, las actividades de mantenimiento se dirigen

tanto a reparaciones a mantenimiento preventivo.

El alcance de estas actividades de mantenimiento es:

8


Reparaciones:

Cuando los edificios o el equipo se deterioran, funcionan mal o están dañados, de manera

que las operaciones normales sufren obstáculos, se reparan, corrigen, reconstruyen y ponen

de vuelta en condición de operación. Las actividades de reparación son reactivas; esto es, se

ejecutan después 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 estándares de calidad o cuando los trabajadores

suponen que está a punto de funcionar mal. Las cuadrillas de reparaciones y los talleres de

reparaciones trabajan junto con los trabajadores de la operación para hacer que la maquina

o el edificio vuelvan a operar tan pronto como sea posible, de manera que se minimice la

interrupción a la producción. 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 efectúan ajustes de máquina, lubricación, limpieza, reemplazo

de refacciones, pintura y cualquier reparación o reconstrucción 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 producción. La inspección de un equipo podrá

programarse en un intervalo de tiempo regular, digamos todos los meses o después de

determinada cantidad de horas de operación, de kilómetros, 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 mínima de mantenimiento preventino para proporcionar el mínimo de

lubricación y ajustes para evitar un colapso completo del sistema de producción. A este

nivel mínimo de PM, el costo de rupturas, interrupciones a la producción y reparaciones es

tan elevado, que el costo total del mantenimiento se eleva más allá de los límites prácticos.

9


Esta política 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 reparación. En algún punto,

para cada uno de los equipos, gastar más en mantenimiento preventivo resulta

antieconómico porque los costos de mantenimiento preventivo se elevaran más rápidamente

que se reducen las descomposturas y costos de reparación. De manera conceptual, los

gerentes de operaciones buscan encontrar el nivel óptimo de mantenimiento preventivo en

el que los costos totales de mantenimiento resulten mínimos tanto para cada equipo como

para todo el sistema de producción.

La decisión entre mantenimiento preventivo y reparación no resulta simple porque en ella

se involucran más factores que el simple costo de producción. También están involucradas

la capacidad de producir, la calidad del producto, la seguridad de empleados y clientes y su

satisfacción.

Mientras más dinero se gaste en mantenimiento preventivo más elevado esperaríamos que

resulte la capacidad de producción, la calidad de producto la seguridad de empleados y la

satisfacción de los clientes. Lo que es más el esfuerzo gastado en mantenimiento preventivo

puede ser fundamental para las estrategias de operación 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 producción.

Es importante a ser notar que incluso en fabricas con automatización flexible como FMS,

una sola descompostura de maquina puede detener toda o la mayor parte del sistema de

producción. Las disposiciones de manufacturas celulares experimentan problemas

similares. Estas empresas pudieron enfatizar más 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 están protegidos contra interrupciones en

10


la producción de los centros de trabajo corriente arriba. Estas empresas pudieron hacer

énfasis en programas eficientes y rápidos de reparaciones, para evitar la severidad de las

descomposturas. La elección de una mezcla de énfasis de reparaciones y mantenimiento

preventivo es, es por tanto, función de una determinada cantidad de factores, y esta decisión

tiene implicaciones estratégicas para la empresa.

Como un panorama general de la administración del mantenimiento, la tabla 1.1 describe

algunas políticas de mantenimiento que emplean frecuentemente los gerentes de

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 más lentamente, el rápido reemplazo de refacciones y la

capacitación de los operadores para el cuidado de las maquinas, el aumento de la capacidad

en el departamento de mantenimiento y el sobre diseño de las maquinas de producción, son

políticas para reducir la frecuencia de malos funcionamientos. El mantenimiento preventivo

involucrando alos operadores reparaciones, simplificando las reparaciones a través de

nuevos diseños de maquinas, incrementando la capacidad del departamento de

mantenimiento aumentando el suministro de refracciones y maquinas de repuesto y los

inventarios en proceso, son políticas alternativas que los gerentes de operaciones emplean

para reducir la severidad de malos funcionamientos.

Figura 1.1

11


TABLA 01

POLÍTICAS DE MANTENIMIENTO QUE REDUCEN LA FRECUENCIA Y SEVERIDAD DE MALOS FUNCIONAMIENTOS

12


Políticas de Mantenimiento Reduce la Frecuencia de malos Funcionamientos

Reduce la Severidad de Malos Funcionamientos

Incrementar el mantenimiento preventivo

Disponer de maquinas adicionales, reducir la utilización para disminuir la tasa de desgaste.

Reemplazar pronto los componentes para reducir la cantidad de descomposturas.

Capacitar operadores e involucrarlos en el cuidado de las maquinas.

Sobre diseñar las maquinas para su durabilidad, precisión y redundancia, de manera que disminuya la probalidad de descomposturas.

Diseñar las maquinas para facilidad de su mantenimiento, enfatizando diseños modulares, partes de cambio rápido y accesibilidad, de manera que las reparaciones puedan ser mas rápidas.

Aumentar la capacidad del departamento de mantenimiento: tamaño de las cuadrillas, capacidad de instalaciones de reparación, capacitación multifuncional para el personal, flexibilidad, etc.

Implementar el suministro de

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refacciones de manera que las reparaciones se puedan hacer rápidamente.

Incrementar el suministro de maquinas de repuesto o respaldo, diseñar rutas alternativas para el producto, organizar líneas de producción en paralelo, de manera que se evite perder producción en caso de descompostura.

Incrementar inversiones en proceso.

Ejemplo 03:

Huntsman y asociados es un despacho de contadores públicos certificados especializado

en la preparación de nonimas.la firma ha tenido éxito 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 últimos 20 meses, las impresoras se han descompuesto a la tasa que se indica en

la siguiente tabla:

14


NUMERO DE NUMERO DE MESES EN QUEFALLAS OCURRIERON FALLAS

0 21 82 63 4

TOTAL 20

Huntsman estima que cada vez que las impresoras fallan pierde $300 en promedio en

tiempo y gastos de servicio. Una alternativa seria comprar un contrato de

mantenimiento preventivo, pero aun cuando huntsman contrate el mantenimiento

preventivo habrá fallas, cuyo promedio será una falla por mes. El precio mensual de

este servicio es $ 150.para decidir si huntsman debe contratar el mantenimiento

preventivo, seguiremos un enfoque de 4 pasos:

Paso 1: calcular el número esperado de fallas (con base en datos históricos) 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 FRECUENCIAFALLAS

0 2/20=.11 8/20=.42 6/20=0.33 4/20=0.2

Numero esperado = Número de Frecuencia De fallas fallas Correspondiente

16


= (0) (.1)+ (1) (.4)+ (2) (.3)+ (3) (.2) = 0+.4+.6+.6 = 1.6 fallas/mes

2. Costo esperado de fallas = Numero esperado x costo De fallas por falla

= (1.6) ($ 300) = $ 480/mes

3. Costo de mantenimiento = costo esperado de fallas + costo de servicio Preventivo de fallas si se contrata contratado el servicio

= (1 falla/mes) ($300) + $150/mes= $ 450/mes

4. Puesto que en general es menos costoso contratar a una empresa de servicio de mantenimiento ($ 450) que no hacerlo ($ 480), Huantsman debería contratarla.

Con algunas variaciones de la técnica mostrada en el ejemplo 4, los administradores de

operaciones pueden examinar sus políticas de mantenimiento.

Incremento de las capacidades de reparación

Debido a que la confiabilidad y el mantenimiento preventivo pocas veces son perfectos,

la mayor parte de las empresas opta por algún nivel de capacidad de reparación.

Aumentar p mejorar las instalaciones de reparación pondrá más rápido al sistema en

operación otra vez. Una buena instalación de mantenimiento debe tener las siguientes

características:

1. personal bien capacitado

2. recursos adecuados.

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3. habilidad para establecer un plan de reparación de prioridades.

4. habilidad y autoridad para realizar la planeación de materiales.

5. Habilidad para identificar la causa de las fallas.

6. habilidades para diseñar formas de alargar el TMEF.

II. PROGRAMAS DE REPARACIÓN:

Los gerentes de operaciones implementan programas de reparación para lograr los

siguientes objetivos:

1. Regresar el equipo a operación tan rápidamente como sea posible, para minimizar

interrupciones en la producción. Este objetivo puede afectar directamente la

capacidad de producción, los costos de producción, la calidad del producto y la

satisfacción 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 reparación.

4. Controlar la inversión en refacciones empleadas para reparar maquinas.

5. Controlar la inversión en maquinas de reemplazo, también 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 reparación en cada mal funcionamiento. La

decisión de hasta donde llegar en una reparación va desde una reparación muy

provisional, hasta una completa reconstrucción. Algunos componentes pueden

reemplazarse pronto para aplazar el tiempo hasta la siguiente reparación.

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III. CUADRILLAS DE REPARACIÓN, MAQUINAS DE REPUESTO Y

TALLERES DE REPARACION:

Una vez ocurrido el mal funcionamiento o cuando éste es inminente, para reparar el equipo

de producción y los edificios, se emplean trabajadores de producción, especialistas de

reparaciones, componentes de refacción y suministros, herramientas y maquinas

especializadas, los talleres de reparación y maquinas de repuesto. Las reparaciones se

pueden realizar cuando urgen para minimizar interrupciones a la producción, corregir

condiciones de trabajo inseguro, y mejorar la calidad del producto.

En esta situación de urgencia los trabajadores de la producción y los especialistas en

reparaciones pueden trabajar tiempo extra, o pueden transferirse de otros proyectos menos

críticos. Los supervisores de mantenimiento y los ingenieros están disponibles para

colaborar con los trabajadores para tomar decisiones conforme avanzan las reparaciones.

Las maquinas que estén funcionando mal pueden reemplazarse rápidamente por maquinas

de repuesto. La meta fundamental en las reparaciones es minimizar la duración de la

interrupción a la producción, por lo que se requieren tiempos rápidos de respuesta y

trabajos rápidos de reparación.

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 producción.

19


Grandes cuadrillas de reparación, 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

producción. Sin embargo, como muestra la figura 1.2, se llega a un punto donde el costo de

reparaciones rápidas no se compensa por ahorros en la interrupción a la producción. El reto

fundamental en la administración de los programas de reparación es equilibrar el costo de

las cuadrillas de reparaciones, talleres, refacciones y maquinas de repuesto, contra la

necesidad de reparaciones rápidas.

IV. LAS RUPTURAS DISPARAN REPARACIONES Y ACCIONES

CORRECTIVAS:

Idealmente, un mal funcionamiento del equipo debería provocar dos acciones: primero, una

rápida reparación de mal funcionamiento, para hacer que el equipo regrese a producción 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 podría incluir el rediseño o modificación de la maquina que

funciono mal. La modificación y rediseño de la pieza o producto que se está procesando, la

capacitación de los trabajadores de producción para mejorar el cuidado de la maquina y,

más frecuentes ajustes, lubricantes e inspecciones de mantenimiento preventivo.

FIGURA 1.2

¿Que rapidez deben tener las reparaciones?

20


V. POLÍTICAS INICIALES DE REEMPLAZO DE PARTES

Cuando se van a reparar maquinas de producción, los supervisores de mantenimiento deben

decidir la amplitud del trabajo que van a efectuar. La extensión de la reparación pues de

abarcar el siguiente rango:

Hacer solo una reparación suficiente para que la maquina ase ponga en marcha de

nuevo.

Repara el mal funcionamiento y remplazar algunos componentes desgastados, pero

que todavía nos e descomponen.

Ejecutar la reconstrucción general de la maquina.

Remplazar la maquina antigua por una nueva.

Los gerente de operaciones deben de establecer políticas para definir la extensión de la

reparación de para cada tipo de maquina. Por ejemplo, supongamos que una maquina de

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producción en particular ha dejado de funcionar bien Los trabajadores que van a repárala

podrían seguir algunas de las siguientes políticas:

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 más de 1000 horas de servicio.

3. Reemplazar o reparar las partes que hayan funcionado mal y todas las piezas del

tipos A que tengas más de 1000 horas de servicio, así como todas las piezas de tipo

B que tengan mas de 500 horas de servicio.

Cuando los gerentes de operaciones tienen información 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 políticas de remplazo anticipado como las analizadas. Para analizar problemas,

a menudo se utiliza la simulación por computadora.

VI. DEJAR QUE LOS TRABAJADORES HAGAN LA REPARACIÓN DE SUS

PROPIAS MAQUINAS.

Tradicionalmente, los fabricantes estadounidenses han aplicado el principio de la

especialización 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 más, sin embrago, se está

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 más satisfactorios debido a una mayor

variedad de tareas y asignaciones de responsabilidad con más retos.

Dada su participación en la ejecución de las reparaciones, los trabajadores con mas

sensibles a un posible mal funcionamiento y se pueden evitar reparaciones mayores

22


porque los trabajadores detectan la posibilidad de mal funcionamiento antes de que

realmente ocurra.

Los trabajadores son más 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 producción es más flexible con respecto a los cambios a menudo los

trabajadores pueden completar reparaciones menores antes de que llegue el

especialista.

Dada su participación en las reparaciones toma a menudo los trabajadores incluso

evitan arreglos menores al hacer la limpieza, lubricación, ajuste y otros servicios a

sus maquinas durante su tiempo libre debido a su participación en la ejecución de

las reparaciones, los trabajadores tienden a operar sus maquinas, con mayor cuidado

evitando así 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 hacían una mayor

participación directa del trabajador en las actividades de mantenimiento pude resultar un

factor clave en la reducción de costos de producción y en la mejora de la calidad de

producto y la satisfacción 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 producción utiliza el análisis de colas

para determinar el tamaño 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: Tamaño de las cuadrillas y capacidad de los talleres de reparación.

Cualquiera de ellos se puede analizar convenientemente utilizando formulas de colas. Debe

tener cuidado, sin embargo, de revisar las hipótesis de las formulas de colas y asegurarse

23


que se ajusten al problema que se está analizando. A menudo se utiliza la simulación por

computadora para analizar problemas de capacidad de mantenimiento, cuando las hipótesis

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 reparación de 200 maquinas

idénticas 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

está disponible. Cuando así ocurre, el tiempo que la operación esta fuera de ´producción se

reduce mucho. Recientemente el gerente de la planta pidió a Bill que revise la cantidad de

maquinas de repuesto disponibles y que recomiende si esta debe incrementarse. Bill estudia

los registros históricos de descompostura de maquina entre las maquinas de moldeo de

llantas y encuentra la siguiente información:

Cantidad de maquinas que funcionan mal por

hora

Ocurrencias Frecuencia relativa (fracción y proporción)

6 25 25/500 = 0.05

5 75 75/500 = 0.15

4 125 125/500 = 0.25

3 1-75 175/500 = 0.35

2 100 100/500 = 0.20

total 500 1.00

24

Cantidad de maquinas de repuestorequerido por hora

Costos totales esperados por hora EC = ∑ [P(SNi) (c)Cij]

Cantidad demaquinas derepuesto proporcionadas

SNiSj

6 5 4 3 2

6 $ 0 $ 80 $ 160 $ 240 $ 320 $200.00

5 150 0 80 160 240 131.50

4 300 150 0 80 160 97.50

3 450 300 150 0 80 121.00

2 600 450 300 150 0 225.00

P(SNi) 0.05 0.15 0.25 0.35 0.20


Nota: Cij es el costo de Sj y SNi

El análisis de la tabla de retribución 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 recomendación. También debe tomar en cuenta el impacto sobre la

capacidad de producción la capacidad de producción se reduce cuando la reparación de las

maquinas firma más tiempo debido a falta de disponibilidad de maquinas de repuesto), y la

satisfacción del cliente (se dejan de cumplir las promesas de entrega a los clientes cuando la

reparación de las maquinas toma más tiempo debido a falta de disponibilidad de maquinas

de repuesto). Ambos factores indican una cantidad más elevada de maquinas de repuesto.

Al ver la tabla de retribución, Bill puede observar que si recomendara cinco maquinas de

repuesto, los costos por hora esperados solamente se incrementarían en 34 dólares. Bill

supone que la capacidad de producción y la satisfacción del cliente mejorarían mucho si se

tiene cinco maquinas de repuesto.

VII. PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO:

En el caso de descompostura de máquina, los gerentes de operaciones no tienen ninguna

elección; deben hacer reparaciones. Por otra parte, la decisión de realizare inspecciones,

ajustes de máquina, lubricación y remplazo de refacciones periódicamente programadas,

como parte de un programa de mantenimiento preventivo (PM) es optativa. Los gerentes de

operación no necesitaban tener un programa PM, pero la mayoría de ellos lo tienen porque

desean:

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Reducir la frecuencia y la severidad de las interrupciones a la producción causada

por mal funcionamiento de las maquinas. Este objetivo puede afectar directamente

la capacidad de producción, los costos de producción, la calidad de producto, la

seguridad de los empleados y del cliente, y sus satisfacciones

Extender la vida útil de la maquinaria de la producción

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 situación de operación, 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 operación.

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 éxito de una estrategia de posicionamiento enfocado al producto. En estas

se producen diseños estandarizados.

26


IX. AUTOMATIZACIÓN E IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO

PREVENTIVO

En las fábricas automatizadas son esenciales lo programas de mantenimiento preventivo.

Piense en la idea de la fabrica sin trabajadores, los sistemas de maquinas automatizadas

operan continuamente, sin necesidad de trabajadores de producción .En este tipo de entorno

se necesitaría muchos trabajadores para mantener las maquinas ajustadas, lubricadas y en

buena condición de operación. A pesar de que muchas de las fábricas nunca se convertirán

en fábricas sin trabajadores, se irán automatizando más y veremos un cambio de grandes

fuerzas de trabajo a fuerzas de trabajo de producción más pequeñas, pero también veremos

un desplazamiento de fuerzas de trabajo de mantenimiento preventivo pequeñas a mayores.

Algunos de los trabajadores de producción desplazados por la automatización deberán

recapacitarse para formar parte de la creciente fuerza de trabajo para mantenimiento.

X. PROGRAMACIÓN DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO

En algunas plantas de Ford Toyota General Motors y otras, la producción se programa en

dos turnos de 8 horas al día, 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 máquina se someta a ajuste, lubricación y reemplazo de

componentes periódicos de mantenimiento preventivo se reduce la capacidad de las

maquinas, utilizada para fines de planeación de la producción (programa maestro de

producción) y planeación de los requerimientos de capacidad.

Independientemente del arreglo diseñado para la programación de las actividades de

mantenimiento preventivo, de manera creciente se consideran iguales en importancia el

mantenimiento preventivo y la producción, y por lo que tanto el mantenimiento preventivo

como la producción deben programarse periódicamente para cada máquina.

XI. REQUERIMIENTOS DE BASE DE DATOS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO.

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Para un programa de mantenimiento preventivo efectivo deben mantenerse registros

detallados de cada máquina. Una historia continua de fechas y frecuencias de

descomposturas, su descripción y costo de las reparaciones es fundamental para determinar

la frecuencia de programación del mantenimiento preventivo de cada máquina. Se necesitan

especificaciones y listas de verificación de equipo para las inspecciones de mantenimiento

preventivo y para decisiones de reemplazo anticipado de componentes. Estos registros

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 según lo necesiten. También, gran parte de los datos se pueden

mantener en un sobre de plástico en cada máquina; entonces, conforme se efectúa

mantenimiento preventivo o reparaciones, pueden actualizarse las tarjetas en ese sobre.

XII. PROCEDIMIENTOS MODERNOS PARA EL MANTENIMIENTO

PREVENTIVO

En el capítulo 14 de este libro se incluyo un análisis de la manufactura justo a tiempo, en

ella, los inventarios de proceso y el tamaño de los lotes de producción se reducen a niveles

muy bajos. Esto enfoca la atención 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 detendrá todo el sistemas de producción. En los

sistemas JIT no se pueden toleran descomposturas, razón por la cual los fabricantes luchan

por un mantenimiento perfecto de la maquina. Hemos discutido anteriormente como estos

fabricantes aceleran la reparación de manera que se minimice la interrupción a la

producción. El relato al principio de este capítulo describió el concepto del mantenimiento

preventivo total que ese está adoptando por fabricantes líderes. Aquí deseamos enfatizar en

la forma en que luchan para eliminar la descompostura de maquinas mediante el

mantenimiento preventivo.

Ejemplo 05:

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Determinación de la frecuencia de ejecución de mantenimiento preventivo

Cuesta 2000 dólares dar mantenimiento preventivo a un grupo de 5 maquinas .si una

de las maquinas funciona mal entre inspecciones cuesta 4000 dólares. Los registros

indican la siguiente historia de descompostura de maquinas.

Semanas/mantenimiento preventivo Probabilidad de que funcione mal alguna maquina

1 0.1

2 0.2

3 0.3

4 0.4

Solo si se toman en consideración costos ¿Qué tan a menudo debe brindarse el

mantenimiento preventivo para minimizar el costo esperado por mal

funcionamiento, así como el costo mismo del mantenimiento preventivo?

Solución:

1. Primero, calcule la cantidad esperada de descomposturas por cada política

de mantenimiento preventivo ,la fórmula para el número esperado de

rupturas es:

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

Donde:

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Bn= número esperado de rupturas por cada una de las políticas 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 continuación calcule el caso esperado de descompostura, el costo del mantenimiento preventivo y el costo total por cada política de

mantenimiento preventivo:

Mantenimiento preventivo cada n semanas

Cantidad esperada de descompostura

Cantidad esperada de descompostura por semana

[(2)/(1)]

Costo esperado semanal del mantenimiento preventivo

[3*$4000]

Costo semanal del mantenimiento preventivo

[$2000/1]

Costo total semanal [4/5]

1 0.500 0.5000 $2000 $2000 $4000

2 1.550 0.775 3100 1000 4100

3 3.255 1.085 4340 667 5007

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4 5.786 1.447 5788 500 6288

XIV. LA POLÍTICA QUE MINIMIZA LOS COSTOS SEMANALES ES

EJECUTAR EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE LAS SEMANAS.

En el ejemplo 1.5 Se estudia la planeación y control de un proyecto de mantenimiento

preventivo a gran escala. Estos proyectos ocurren comúnmente en los departamentos de

mantenimiento. Se menciona que una de las aplicaciones más comunes de CPM/PERT y

de otros procedimientos de administración de proyectos es el de mantenimiento. En muchos

departamentos de mantenimiento se detiene periódicamente para recibir mantenimiento

preventivo, bancos de maquinas o departamentos de producción 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 útil 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 está creciendo

en importancia, también se requiere entender estos ejemplos.

XV. CONFIABILIDAD DE LAS MAQUINAS:

Es la probabilidad de que se descomponga una maquina, que funcione mal o que requiera

reparaciones en un periodo dado de tiempo o después de un numero dado de horas. Si se

puede incrementar la confiabilidad de la maquina, se podrá reducir también la incidencia de

descomposturas de máquina y el costo del estrago causado en la producción por esas fallas.

Hay tres procedimientos para mejorar la confiabilidad de las maquinas:

Sobrediseño: Significa aumentar un diseño para evitar un tipo especifico de falla.

Si una maquina solo tiene unas cuantas partes independientes críticas que

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interactúan, entonces el Sobrediseño puede ser una manera de incrementar la

confiabilidad de la máquina.

Simplificación de diseño: significa reducir la cantidad de partes que interactúan en

una maquina. Dado que hay menos partes que pueden fallar, aumenta la

confiabilidad de la máquina.

Componentes redundantes: Significa incorporar componentes de respaldo dentro

de la maquina, de manera que si un componente falla automáticamente los

reemplaza su respaldo. Estos procedimientos se pueden utilizar juntos o por

separado para diseñar máquinas mas confiables.

XVI. RESPONSABILIDADES SECUNDARIAS DE LOS DEPARTAMENTOS DE

MANTENIMIENTO

Todos los departamentos de mantenimiento son responsables de la reparación de los

edificios del equipo, y de efectuar ciertas inspecciones, reparaciones, lubricaciones y

ajustes de mantenimiento preventivo. Además, tradicionalmente se ha asignado a estos

departamentos ciertas responsabilidades secundarias.

La limpieza de los locales, los servicios de portería, el lavado de vidrios y cristales la

conservación de patios y jardines y los servicios de pintura normalmente lo realizan

departamentos de mantenimiento .Estas actividades por lo general incluyen todas las áreas

de instalaciones, desde los sanitarios hasta las oficinas, departamentos de producción y

almacenes.

A algunos departamentos de mantenimiento se les han asignado responsabilidades de

nuevas construcciones, remodelado, mantenimiento de equipo de seguridad, prevención de

perdidas, seguridad, control de riesgo público, disposición y transformación de desechos y

control de contaminación.

XVII. TENDENCIAS EN EL MANTENIMIENTO

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La maquinaría de producción es ahora más compleja de lo que era hace 10 o 20 años. Los

controles computarizados, la robótica, la nueva tecnología en metalurgia, controles

electrónicos más complejos, nuevos métodos de tecnología de lubricación y otros

desarrollos han resultado en muchos cambios en la forma en que se da mantenimiento a

estas máquinas complejas.

Han aparecido programas de capacitación especializados para dar a los trabajadores de

mantenimiento la destreza y la habilidad necesaria para el servicio y reparación del equipo

especializado. Un ejemplo de esta capacitación se encuentra en los campos de soporte a la

vida de los hospitales. Los ingenieros y técnicos que diseña y realizan programas de soporte

a la vida de este equipo médico sofisticado deben estar involucrados en programas de

capacitación continuos para mantenerse en la punta de los nuevos desarrollos de equipo.

Estos programas de capacitación se dan en los hospitales mismos, a través de grupos de

ciudades a la salud y por instituciones educativas públicas y privadas.

Se han desarrollado empresas de servicio subcontratantes para suministrar servicios

especializados de mantenimiento. Las computadoras, los automóviles, las máquinas de

oficina y otros productos, de una manera cada vez más común, están recibiendo servicio de

empresas subcontratadas. Su capacitación técnica especializada y su estructura de

honorarios, que por lo general está basada en requerimientos, se combinan para ofrecer un

servicio competente a un costo razonable.

Se han desarrollado otras técnicas que comprometen reducir el costo del mantenimiento y

al mismo tiempo mejorar el desempeño de las maquina de producción. 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 daño 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

información administrativos en todo tipo de organizaciones, los departamentos de

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mantenimiento también han sido afectados por este desarrollo .De manera ordinaria, cinco

áreas 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 producción por

categoría 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 análisis de operaciones, que puede incluir la simulación por

computadora, las colas de espera (teoría de colas) y otros programas analíticos.

La información proveniente de estos usos de las computadoras puede brindar a los gerentes

de mantenimiento patrones de falla necesarios datos de costos y otra información

fundamental para tomar decisiones clave de mantenimiento.

Aunque las computadoras, la robótica y la tecnología de alta tecnología son problemas

importantes en la administración del mantenimiento, la preocupación respecto al personal

puede ser el alma de un mejor mantenimiento. Una tendencia importante es la participación

de los trabajadores de producción en la producción en la reparación de sus propias

máquinas y la ejecución de su mantenimiento preventivo. Ampliar los puestos de los

trabajadores de producción 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 están despareciendo a gran velocidad.

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CONCLUSION

Mantener el equipo de producción ajustado, reparado y en buen estado de operación. Para

que el equipo se mantenga en perfecto estado de operación no son solo evitar interrupciones

a la producción, sino también conserva bajos los costos de producción, mantener elevada la

calidad del producto, mantener condiciones de trabajos seguros y evitar embarques

retrazados alos clientes.

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BIBLIOGRAFIA

LIBRO: Administración de Producción y Operaciones Autor: Norman Gaither Greg Frazier Edición: Octava

36

administración del mantenimiento y fiabilidad

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