Deberíamos pues conocer la forma deevolución de la curva P-F para losdistintos modos de fallo que unamáquina pueda generar y en funciónde las características de esta y de lacriticidad del fallo, determinar quetáctica utilizaremos para evitar elfallo total: RTF - PM - PdM ó PAM.

Consideremos un elemento común amuchas plantas como es un intercam-biador de calor.

Suponemos en nuestro caso que en unperíodo de un año, este acvo de laplanta ha fallado en seis ocasiones.

Al seguir la tácca de RTF, no habremoshecho nada para evitar los fallos y lonormal es que, al aparecer estos deuna forma totalmente aleatoria y portanto imprevista, hayan interrumpidoel proceso con la consiguiente indispo-nibilidad y pérdida de producción aso-ciada.

Según el enfoque actual de la funciónmantenimiento, no es tan importante larotura de la máquina y el costo de reparaciónasociado, como la pérdida de su funciónquenos llevará a una pérdida de producción

tanto mayor cuanto mayor sea el MTTR(empo medio de reparación). Nos inte-resa ayudar a incrementar la produc-ción.

En el caso que analizamos vemos segúnel gráfico de más arriba que el intervalode empo mínimo entre dos fallos con-secuvos ha sido de seis semanas.

Si sólo seguimos una táctica de RTFhabremos tenido seis fallos imprevistosy seis intervenciones no programadasque llevarán a una importante pérdidade indisponibilidad.

El mantenimiento al fallo es: reacvo,destrucvo, disrupvo y muy caro.

No obstante, el Mantenimiento al fallose considera una estrategia legímacuando:

· Los modos de fallo son aleatorios yel empo de detección disponible esinsuficiente (fallos instantáneos).

· Los modos de fallo no son Predeciblesni Prevenibles.

· Las consecuencias del fallo no songraves.

· Se puede aplicar un remedio antesde que aparezcan las consecuencias.

De esta forma, el mantenimiento sóloadmite dos formas de llevarlo a cabo:Planificado, o no Planificado.

Dentro de esta clasificación podemosdisnguir cuatro táccas básicas quehoy aplicamos:

· Mantenimiento Al Fallo (RTF) · Mantenimiento Prevenvo a intervalosfijos (PM)· Mantenimiento Prevenvo segúncondición llamado también Predicvo(PdM) · Mantenimiento Proacvo (PAM)

Uno de los objevos básicos del RCM(Mantenimiento Centrado en Fiabilidad)es conseguir la correcta distribuciónporcentual de ulización de cada unade estas táccas.

Según estudios llevados a cabo en losinicios del análisis RCM, el modelo deevolución hacia el fallo que se presentaen el mayor número de ocasiones es elque se muestra en la figura demos-trando que la mayor parte de los fallosaparecen de una forma aleatoria en elempo y que desde su inicio, (lo quellamamos fallo potencial o punto “P”)evolucionarán con una determinadapendiente hasta llegar al fallo total(punto “F”).

n la concepción actual de la función mantenimiento no se establece comoobjevo prioritario la reducción de costos sino la preservación de la función dela máquina para de esta forma incrementar al máximo la disponibilidad y llevarla producción hasta la capacidad máxima de diseño de la planta.

Esto sólo lo lograremos manteniendo la fiabilidad de la máquina en sus nivelesde diseño (o de máquina nueva).

La mejora connua en los niveles de disponibilidad del acvo, sólo la lograremosinterrumpiendo su operación lo menos posible. Para ello debemos lograr que lasintervenciones de mantenimiento sean siempre planificadas para evitar de cualquierforma los fallos imprevistos.

J.P Rayo Peinado

Diferentes tácticas de mantenimiento para

el sostenimiento de la "abilidad de los activos

E

Fuente: John Moubray - RCM II

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MANTENIMIENTO AL FALLO (RTF)

“Run To Failure”

Muchos de los fallos y pérdidas defiabilidad del activo se producen pormalos montajes o intervenciones demantenimiento que no se adaptan alas “mejores prácticas”.

Uno de los objevos que nos planteamossiendo proacvos es retrasar lo másposible en el empo la aparición delpunto P de la curva P-F. Esto lo conseguimosa través del denominado MantenimientoProacvo (PAM) teniendo en cuenta que:

· Ser proacvo implica actuar desde elinicio aplicando las mejores práccas.· Una tarea proacva es (por ejemplo)el correcto equilibrado de todos losrotores.· Una tarea proacva es la correctaalineación de todos los equipos.· El Mantenimiento Proacvo cumpleperfectamente los objevos de:· Mejora de Fiabilidad· Aumento de Producción · Reducción de Costos

Conocido como Run to failure o fun-cionamiento hasta el fallo, consiste enno programar ninguna tarea hasta quela máquina falla.

El mantenimiento tradicional se limitabaal concepto del "Taller de Manteni-miento", concebido bajo la idea centralde crear una gran capacidad humana quepudiese atender a cualquier imprevistodentro de las plantas industriales. Esdecir, como la aparición de la avería eraabsolutamente imprevisible, era necesariodisponer de un equipo humano libre deobligaciones, salvo la propia de actuar encaso de una emergencia.

Esta filosoa de "bombero" se conoceen la actualidad como mantenimientoreacvo o reparavo.

Podemos definir el mantenimientoreactivo como el mantenimientoefectuado a una máquina o instalacióncuando la avería ya se ha producido,para restablecerla a su estado operavohabitual de servicio. El mantenimientocorrecvo puede ser o no planificado. Elmantenimiento correcvo planificadocomprende las intervenciones no planifi-cadas (prevenvas) que se efectúan en lasparadas programadas. Por ejemplo, si enuna instalación aparece una junta por la

que fuga aceite y se manene en serviciohasta una parada programada en la quese interviene para sustuir dicha junta,este mantenimiento no es prevenvopues no estaba espulado el efectuardicha intervención a intervalos regularesde empo o eventos (horas de servicio).

Además, es una intervención correcvaplanificada por realizarse durante unaparada programada sin afectar ladisponibilidad de la instalación.

La planificación del mantenimientoevita algunas averías, pero tambiénprovoca otras y además resulta extre-madamente caro.

El análisis estadísco de la vida úl delos equipos y sus elementos mecánicospermió realizar el mantenimiento delas máquinas basándose en la sustuciónperiódica de elementos independiente-mente del estado o condición de deterioroy desgaste de los mismos.

Esta filosoa se conoce como manteni-miento a intervalos o mantenimientoprevenvo. Su gran limitación es elgrado de incerdumbre a la hora de de-finir el instante de la sustución del ele-mento.

Podemos decir que el mantenimientoprevenvo consiste en programar lasintervenciones o cambios de algunoscomponentes o piezas según intervalospredeterminados de empo o segúneventos regulares (horas de servicio,kilómetros recorridos, toneladasproducidas). El objetivo de este tipode mantenimiento es reducir la pro-babilidad de avería o pérdida derendimiento de una máquina o instalacióntratando de planificar unas intervencionesque se ajusten al máximo a la vida úl delelemento intervenido.

Pero esta estategia solamente se re-comienda si no existe una manera deconocer el estado de las piezas ocomponentes a sustuir. Si se sustuyenpiezas sólo por el criterio de horas defuncionamiento, corremos el riesgo deprogramar trabajos inúles para repararmáquinas que están en perfecto estado.

el monitorizado de condición (CM)que ha demostrado su capacidad deidenficar anomalías con el emposuficiente para minimizar el impactode interrupciones en la producción,evitar costosos fallos (incluyendodaños colaterales) y reducir significa-vamente el costo del manteni-miento.

· Muchas empresas líderes en los sec-tores de fabricación, proceso, papel,cemento, producción de electrici-dad, han sustuido la mayor partede sus tareas de mantenimiento pre-venvo basado en empo por pre-venvo basado en condición.

Hemos aprendido hasta aquí variosaspectos fundamentales sobre la evoluciónen el empo de un alto porcentaje demodos de fallo y estos son:

· Un 68% de los fallos son de naturalezaaleatoria.· Desde que aparecen los primerossíntomas de fallo (punto P) y hasta elfallo total (punto F) transcurrirá máso menos empo según la naturalezadel fallo y las caracteríscas del acvo.· Si no tomamos ninguna acción,(mantenimiento al fallo ó RTF), elfallo evolucionará hasta el fallo totalcon los daños que esto conlleva yllevando el equipo a la pérdida de sufunción.· La afirmación establecida en el punto1 pone en cuesón el mantenimientoprevenvo programado a intervalosfijos (PM), para aquellos fallos deaparición aleatoria.· El mantenimiento prevenvo segúncondición (o mantenimiento predic-vo) nos permite detectar la presenciadel fallo potencial (punto P) y ancipar-nos al fallo evitando así su aparición.

Se puede dar aun “un paso más allá”cambiando nuestra mentalidad, enmuchos casos reactiva, hacia otraeminentemente proactiva.

Un acvo más fiable es aquel que eneun mayor MTTF (cuando nuevo) óMTBF (después de haber sido somedoa intervenciones de mantenimiento).

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· Está acvado a intervalos fijos enuna base de empos:· Según calendario· Según un parámetro de operación

medible (km, Ciclos, Arranques,Horas,...)· Está relacionado con mecanismos de

fallo predecibles: · El desgaste es dominante.· Faga.· Intervalos de fallo altamente regulares.· NO ES VÁLIDO para el 68% de los

fallos al ser estos de naturalezaaleatoria.· Es válido y aplicable siempre que

existe un modo de fallo dominante.· Es válido si el fallo dominante es

desgaste, faga u otros relacionadoscon la edad · No añade valor si las tareas no están

establecidas según modos de fallo.· Se aplicará a aquellas tareas que

NECESARIAMENTE tienen quehacerse a intervalos fijos:· Los cambios de aceite.· Las impuestas por ley.

Cuando empezamos nuestra historiacon el intercambiador y sólo seguíamosuna tácca de RTF, pusimos nuestraatención exclusivamente en el eje deempos demostrando que el empomínimo entre dos fallos consecuvosfue de 6 semanas y en base a estehecho decidimos (quizá erróneamente)implementar una tácca de manteni-miento a intervalos fijos con una tareade revisión cada cuatro semanas.

Si en lugar de limitarnos a analizar el ejede abscisas nos hubiésemos fijado en laevolución en el empo de una determi-nada variable y representado su valor enel eje de ordenadas habríamos sacadoquizá otras conclusiones y cambiadonuestra tácca de mantenimiento.

Así, si nos fijamos en el dibujo de nuestrointercambiador veremos que hemosinstalado dos manómetros, uno a laentrada y otro a la salida de fluido delcircuito principal pudiendo determinarde esta manera la presión diferencial.

Es evidente que en un estado de limpiezatotal, la presión diferencial es cero mien-tras que a medida que el sistema se vaensuciando la presión diferencial vacreciendo hasta un máximo valor parael cual el grado de suciedad impide elfuncionamiento del equipo.

Si siguiéramos la evolución de esta va-riable en el empo aprenderíamos que,no con un intervalo de empo fijo, perosí siempre que la presión diferencialalcanza un valor de 6 kg/cm2, nuestrointercambiador deja de funcionarocasionando el fallo de la instalacióny la consecuente pérdida de producción.

Parece entonces lo lógico que programemoslas intervenciones de mantenimiento noya basándonos en el empo sino en losvalores periódicamente medidos de lapresión diferencial.

Así estableceremos que cuando lapresión alcance un valor de 4 kg/cm2

dispondremos aun de dos semanas(antes de que llegue al valor máximopermisible de 6 Kg/cm2 para progra-mar y ejecutar la tarea de limpiezabuscando el momento que menorincidencia tenga en la operación dela planta.

Las intervenciones por tanto no sellevarán a cabo en intervalos detiempo fijo sino en función de la ne-cesidad y así vemos como realmentese habrán hecho tantas como fallosha tenido el equipo (este no va adejar de ensuciarse porque hayamoscolocado unos manómetros y estemosmonitorizando el valor de la presióndiferencial) pero a diferencia del RTF,en que no conocíamos cuando se iba aproducir el fallo podremos, al conocersu evolución, anciparnos al fallo totaly programar así la intervención con casidos semanas de ancipación, empoque media entre la advertencia (4kgs/cm2) y el fallo (6 kgs/cm2).

Del Mantenimiento Predicvo ó Pre-venvo basado en Condición (PdM) po-dremos concluir que:

· Es la acción de Mantenimiento basadaen la condición real de un acvo (evi-dencia objeva de necesidad) obte-nida a parr de mediciones deoperación y condición y/o ensayosno invasivos llevados a cabo “in-situ”.

· La herramienta necesaria en PdM es

Siguiendo con nuestro ejemplo delintercambiador de calor, veíamosque este había fallado seis veces enel período de un año y que el tiempomínimo entre dos fallos consecuvoses de seis semanas.

La experiencia adquirida con los fallosde nuestro equipo nos ha llevado porotro lado a determinar que el modo defallo es el mismo en un 99% de ocasiones:Suciedad acumulada en los tubos con elpaso del fluido.

Para prevenir el fallo total decidimosestablecer una gama de mantenimientopara limpiar el intercambiador, que sellevará a cabo con un intervalo de cuatrosemanas para prevenir así el fallo total ypor tanto sus consecuencias.

Hemos establecido en definiva unatácca de Mantenimiento Prevenvo aIntervalos Fijos.

En el gráfico de más arriba muestra queel número de intervenciones ha pasadoa ser de 13/año lo cual implica treceinterrupciones de la producción pueses evidente que debemos sacar elequipo de servicio para ejecutar latarea de limpieza.

El problema es que sabemos que un68% de los modos de fallo responden aun modelo de evolución que es total-mente aleatorio es decir, el fallo sepuede presentar en cualquier momentolo cual pone en cuesón el Manteni-miento Prevenvo a Intervalos Fijos.

El Mantenimiento Prevenvo a Intervalosfijos se caracteriza por:

· Llevar a cabo un gran número deintervenciones (muchas de ellasinnecesarias)· No impide que se presenten fallosimprevistos· Puede ser disrupvo·Revisar aunque no haga falta sa-biendo que cada intervención que sehaga en un equipo, compromete sufiabilidad.· Es caro

En resumen podemos considerar queel mantenimiento prevenvo a interva-los fijos PM es aquel que

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MANTENIMIENTO PREVENTIVO A

INTERVALOS FIJOS (PM)

MANTENIMIENTO PREVENTIVO

SEGÚN CONDICIÓN Ó

MANTENIMIENTO PREDICTIVO

(PdM)

MANTENIMIENTO PROACTIVO

(PAM)

MANTENIMIENTO REACTIVO

MANTENIMIENTO PREVENTIVO

O MANTENIMIENTO

PLANIFICADO (PM)

El mantenimiento predicvo o basadoen la condición evalúa el estado de lamaquinaria y recomienda intervenir ono, lo cual produce grandes ahorros enmantenimiento.

El mantenimiento predicvo o basadoen la condición se debe aplicar enaquellas máquinas que un estudio RCMlo recomiende.

El mantenimiento predictivo es unconjunto de técnicas instrumentadasde medida y análisis de variables paracaracterizar en términos de fallospotenciales la condición operativade los equipos producvos. Su misiónprincipal es arcular un único sistemade gestión global de planta capaz deintegrar operación y mantenimientobajo la misma óptica y por otra parteoptimizar la fiabilidad y disponibilidadde equipos al mínimo costo.

Desde el punto de vista técnico, unaactividad de mantenimiento seráconsiderada como predictiva siempre

Además, desmontar y volver a montary ajustar una máquina es una tarea queconlleva un riesgo, puesto que se puedeninducir averías derivadas de estasintervenciones.

Muchas compañías consideran inúleslos trabajos de mantenimiento progra-mado, si podemos realizar una supervi-sión del estado de la maquinaria por algúnmedio, como son las técnicas predicvas.

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que se den ciertos requisitos:

· La medida sea no intrusiva, es decir,que se realice con el equipo en con-dición normal de operación (enmarcha).· El resultado de la medida pueda ex-

presarse en unidades físicas, o tam-bién en índices adimensionalescorrelacionados.· La variable medida ofrezca una buena

repebilidad.· La variable predictiva pueda ser ana-

lizada y/o parametrizada para querepresente algún modo pico de fallodel equipo, es decir, ofrezca algunacapacidad de diagnósco.

Desde el punto de vista organizavo, unsistema de gesón de mantenimientoserá predicvo siempre que:

· La medida de las variables se realicede forma periódica en modo runa.

· El sistema permita la coordinación entreel servicio de verificación predicva y laplanificación del mantenimiento.

· La organización de mantenimiento (pla-nificación, taller) y la de producción(operación) esté preparada para re-accionar ante la eventualidad de undiagnóstico crítico.

Los úlmos avances tecnológicos ya sonutilizados en beneficio de las compa-ñías industriales y están dando paso auna nueva filosofía que está impo-niéndose con los sistemas de monito-rización en continuo para laadquisición de parámetros indicadoresdel estado de la maquinaria.

La aplicación de los sistemas de adquisición

y proceso de datos en connuo representauna serie de ventajas frente a la tradi-cional recogida de datos manual. Lasmodernas redes informácas tejidas porlas plantas industriales pueden trasla-dar la información desde las máqui-nas, hasta donde se interpreta,reduciendo los costes de operación delos sistemas y aumentando su fiabili-dad, al contarse con abundante infor-mación a un coste mínimo.

El mantenimiento proacvo o ingenieríade mantenimiento invesga las causas delas averías y busca remedios para evitarque se repitan.

Esta filosoa de mantenimiento persi-gue el conocimiento de la causa raíz deun problema para eliminar por com-pleto la aparición de averías. Por ejem-plo, un acoplamiento desalineadopuede producir una vibración axial y unacarga cíclica que cause una faga cons-tante en los rodamientos de apoyo delmotor. Si nos limitamos a detectar el fallode los rodamientos y a sustuirlos en el

momento que el deterioro sea notable,jamás llegaremos a evitar este po deintervención. Sin embargo, el análisis dela causa raíz del problema nos llevaría adiagnoscar no sólo un problema de de-terioro en rodamientos, sino además unproblema de desalineación. Realizando unaalineación de precisión en el acopla-miento se conseguiría una mayor vidaúl de los rodamientos del motor.

Las práccas proacvas más frecuentesen mantenimiento industrial son elequilibrado dinámico de rotores y la ali-neación de precisión de acoplamientos.Otras práccas menos habituales (porrequerir una mayor especialización) sonlos análisis estructurales del po ODS(Operang Deflecon Shape) o Análisis

Modal Experimental, aplicados a la modifi-cación de bancadas y elementos estruc-turales y al rediseño operavo del equipo.

En definiva, el análisis de causa raíz enmantenimiento proacvo uliza las mis-mas tecnologías que el predicvo, paraestablecer modificaciones tanto cons-trucvas como operavas en los equi-pos de proceso.

MANTENIMIENTO PREDICTIVO

(PdM) O MANTENIMIENTO

BASADO EN LA CONDICIÓN

(CBM)

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MANTENIMIENTO PROACTIVO O

INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO