editorial universidad manuela beltrán · 2019-03-05 · editorial universidad manuela beltrán...
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Editorial Universidad Manuela Beltrán
Análisis y Diagnóstico de Fallas
2018
Análisis y Diagnóstico de Fallas
Autores
Víctor Cruz Reyes
José Daniel Rodríguez Munca
Carlos Augusto Sánchez Martelo
Henry Leonardo Avendaño Delgado
Manuel Antonio Sierra Rodríguez
Carlos Andrés Collazos Morales
Breed Yeet Alfonso Corredor
Hugo A. Pachon Pedraza
Oliva del Pilar Palacio Gómez
Fredy Alberto Sanz Ramírez
Aura Nelly Hurtado Hurtado
6
Edición
Editorial Universidad Manuela Beltrán
Autores
Víctor Cruz Reyes
Técnico en mecánica
industrial, Ingeniero mecánico
con Estudios en Maestría en
Dirección de operaciones y
calidad.
José Daniel Rodríguez Munca
Magister en Ciencias de la
Educación, Master en
Estrategias y Tecnologías
para el Desarrollo,
Especialista en docencia
mediada por las TIC e
Ingeniero Electrónico.
Carlos Augusto Sanchez
Martelo
Dr. (c) en Pensamiento
Complejo, Maestría en Diseño,
Gestión y Dirección de
Proyectos, Ingeniero de
sistemas.
Henry Leonardo Avendaño
Delgado
Dr. (c) en Educación línea de
investigación Tecnologías de
la Información y
Comunicación para la
inclusión, Magister en
Educación, Especialista en Gerencia de
Telecomunicaciones, Ingeniero Electrónico.
Manuel Antonio Sierra
Rodríguez
Dr. (c) en Proyectos en la línea
de investigación en
Tecnologías de la Información
y Comunicación, Magíster en
Software Libre, Especialista en
Seguridad en Redes, Ingeniero de Sistemas,
Consultor en Seguridad de la Información y
Comunicaciones.
Carlos Andres Collazos
Morales
Postdoctorado en Ciencia y
Tecnología Avanzada, Dr. en
Ciencias, Magister en
Ingeniería Electrónica y
Computadores, Físico.
Fredy Alberto Sanz Ramírez
Postdoctorado en Ciencias, Dr.
En Ciencias, Magíster en
Ingeniería, Esp. En
Automatización, Ingeniero
Eléctrico.
Breed Yeet Alfonso Corredor
Dr. (c) en Proyectos, Magister
en Educación, Especialista en
Desarrollo e Implementación
de Herramientas Telemáticas,
Ingeniera Electrónica.
Hugo A. Pachón Pedraza
Maestría en Dirección
Estratégica, Planificación y
Control de la Gestión,
Especialista En Informática
Para el Aprendizaje en Red,
Ingeniero Industrial.
Aura Nelly Hurtado Hurtado
Fisioterapeuta, especialista en
promoción en salud y desarrollo
humano, especialista en auditoria
clínica, magíster en
administración educativa.
Oliva del Pilar Palacio Gómez
Fisioterapeuta, Especialista en
rehabilitación cardiopulmonar,
Especialista en gerencia en
salud, Magister en
administración educativa.
Daniela Suarez Porras
Corrección de estilo (Editor secundario)
Diagramación: Cesar Augusto Ricaurte
Diseño de portada: Cesar Augusto Ricaurte
Publicado en Diciembre de 2018
Formato digital PDF (Portable Document Format)
Editorial Universidad Manuela Beltrán
Avenida Circunvalar Nº 60-00
Bogotá – Colombia
Tel. (57-1) 5460600
8
Víctor Cruz Reyes, José Daniel Rodríguez Munca, Carlos
Augusto Sánchez Martelo, Henry Leonardo Avendaño Delgado,
Manuel Antonio Sierra Rodríguez, Carlos Andrés Collazos Morales,
Breed Yeet Alfonso Corredor, Hugo A. Pachón Pedraza, Oliva del
Pilar Palacio Gómez, Fredy Alberto Sanz Ramírez, Aura Nelly
Hurtado Hurtado
Análisis y diagnóstico de fallas, Bogotá, UMB
© Víctor Cruz Reyes, José Daniel Rodríguez Munca, Carlos
Augusto Sánchez Martelo, Henry Leonardo Avendaño Delgado,
Manuel Antonio Sierra Rodríguez, Carlos Andrés Collazos Morales,
Breed Yeet Alfonso Corredor, Hugo A. Pachón Pedraza, Oliva del
Pilar Palacio Gómez, Fredy Alberto Sanz Ramírez, Aura Nelly
Hurtado Hurtado
© Universidad Manuela Beltrán
Bogotá, Colombia
http:// www.umb.edu.co
Queda prohibida la reproducción total o parcial de este libro por
cualquier proceso gráfico o fónico, particularmente por fotocopia,
Ley 23 de 1982
Análisis y Diagnóstico de Fallas. / Víctor Cruz Reyes… (y otros 8) - Bogotá:
Universidad Manuela Beltrán, 2018.
114 p.: ilustraciones, gráficas, tablas; [versión electrónica]
Incluye bibliografía
ISBN: 978-958-5467-41-5
1. Sistemas operativos (Computadores) 2. Sistemas de software 3. Programas
para computador. i. Rodríguez Munca, José Daniel. ii. Avendaño Delgado, Henry
Leonardo. iii. Sierra Rodríguez, Manuel Antonio. iv. Collazos Morales, Carlos
Andrés. v. Caviativa Castro, Yaneth Patricia. vi. Alfonso Corredor, Breed Yeet. vii.
Chaparro Anaya, Martha Lucila. viii. Ruiz Jiménez, Luisa Fernanda. xi. Díaz Suárez,
Ricardo Andrés.
005.43 cd 21 ed.
CO-BoFUM
Catalogación en la Publicación – Universidad Manuela Beltrán
Autoridades Administrativas
Gerente
Juan Carlos Beltrán Gómez
Secretario General
Juan Carlos Tafur Herrera
Autoridades Académicas
Rectora
Alejandra Acosta Henríquez
Vicerrectoría de Investigaciones
Fredy Alberto Sanz Ramírez
Vicerrectoría Académica
Claudia Milena Combita López
Vicerrectoría de Calidad
Hugo Malaver Guzman
ISBN: 978-958-5467-41-5
13
TABLA DE CONTENIDO Análisis y diagnóstico de fallas
Contenido PRÓLOGO ...................................................................................................................................... 15
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................ 17
Capítulo 1: Informes sobre fallas ............................................................................................. 21
1. Informes sobre fallas .......................................................................................................... 21
1.1. Informes sobre fallas repetitivas en los equipos ..................................................... 21
1.1.1. Términos de referencia (TOR) para ordenar el análisis. ................................................ 24
1.1.2. Organización del equipo de trabajo para el análisis ACR. ............................................ 27
1.2. Análisis de causa raíz mediante la herramienta árbol lógico de fallas .......... 29
1.2.1. Introducción al árbol lógico de fallas. ................................................................................. 29
1.2.2. Pasos del árbol lógico de fallas. ........................................................................................... 30
1.3. Construcción del árbol lógico de fallas ................................................................. 30
1.3.1. Descripción de los eventos presentados en el equipo. ................................................. 32
1.3.2. Descripción de los modos de falla en el equipo. ............................................................. 34
1.3.3. Planteamiento de hipótesis de falla..................................................................................... 37
1.3.4. Verificar hipótesis. ................................................................................................................... 37
1.3.5. Estudio y verificación de causas físicas. ........................................................................... 41
1.3.6. Estudio y verificación de causas humanas. ...................................................................... 45
1.3.7. Estudio y verificación de causas latentes. ........................................................................ 45
1.4. Establecimiento causa raíz de falla con la técnica AMEF ................................. 46
1.4.1. Registros de variables como entradas al AMEF. ............................................................. 48
1.4.2. Procedimiento de análisis de falla. ...................................................................................... 53
1.4.3. Manejo de técnicas de análisis de falla. ............................................................................. 60
1.4.4. Concepto del tiempo medio entre fallas y tiempo medio de reparaciones. .............. 64
Capítulo 2: Seguimiento a recomendaciones para la eliminación de la falla. ............. 69
2. Seguimiento a las recomendaciones emitidas para la eliminación de la falla mediante técnica la estrategia de mantenimiento centrada en confiabilidad (RCM).
....................................................................................................................................................... 69
2.1. Selección del objeto de estudio ................................................................................... 69
2.2. Definición de frontera e interface ................................................................................. 74
2.3. Determinación del contexto operativo y estándares de funcionamiento .......... 75
2.4. Definición de funciones .................................................................................................. 79
2.5. Análisis de fallas funcionales ....................................................................................... 81
14
2.6. Análisis de modo de falla ............................................................................................... 84
2.7. Identificación de la causa raíz ....................................................................................... 88
2.8. Definición de consecuencias de falla ......................................................................... 89
2.9. Análisis del riesgo ............................................................................................................ 92
2.10. Selección de tareas y periodicidad ......................................................................... 100
2.11. Conformación del plan de mantenimiento ............................................................ 103
2.12. Plan de seguimiento a las recomendaciones emitidas para la eliminación de
la falla ........................................................................................................................................ 105
Glosario......................................................................................................................................... 107
Bibliografía ................................................................................................................................... 111
15
PRÓLOGO
El Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC) es resultado de la
maduración de las herramientas del análisis causa – raíz, desde el árbol de fallas
hasta el análisis modal AMEF. Pero, el uso de estas herramientas y su aplicación
en diferentes industrias y escenarios han permitido la madurez de diferentes
metodologías, en occidente se construye el MCC, mientras que en oriente se
desarrolla el Mantenimiento Total Productivo (MTP).
Desde el diagrama PHVA se propende por el uso de las herramientas de
análisis de problemas, como el diagrama de Ishikawa o espina de pescado;
mientras que la casa de la calidad o el árbol de fallas, se convierten en
aplicaciones contundentes en busca de identificar causas raíz, también contamos
con 8 disciplinas que trabajan 5W. Por otro lado, el uso del AMEF, que desde el
componente TS1649 de la ISO 9000 para la industria automotriz, se soporta en la
planeación avanzada de la calidad, APQP, permitiendo determinar desde tablas
estándar, severidad, ocurrencia y probabilidad de detección; factores porcentuales
multiplicativos que dan como resultado un Número de Priorización del Riesgo
(NPR), para posibles modos de falla, que en el tiempo crecen en número ante las
lecciones aprendidas o la transversalización de fallos. Para para diseño de nuevos
productos, procesos, u operaciones.
Por su parte el MCC partió de la implementación del AMEF en la industria
aeronáutica militar, y su éxito lo llevo a aplicarlo transversalmente en el
mantenimiento en la industria de la aviación comercial, los primeros reportes datan
de 1979, permitiendo luego escalar en todo tipo de industrias, que sumado a la
estandarización, ha permitido un el proceso de socialización de las mejores
prácticas.
A través del tiempo y desde hechos y datos, se actualizan los valores de
severidad, ocurrencia y probabilidad de detección, dejando los datos teóricos,
16
pasando ahora a describir el proceso real de nuestra aplicación. El NPR, resultado
de multiplicar los valores de severidad, ocurrencia y detección, adquiere entonces
un valor más importante porque nos indica donde priorizar la gestión.
El uso del AMEF en la construcción dinámica del plan de mantenimiento, que
no es más que la sumatoria de las contramedidas para reducir el riesgo de que se
presenten los modos de falla con los NPR más altos, aprovecha las competencias
de personal de los diferentes departamentos de la empresa, sumando con un
norte claro: estudiar las fallas que se puedan presentar, categorizándolas para
definir tareas que las erradiquen. Trabajando primero con las más riesgosas.
Víctor Cruz Reyes
17
INTRODUCCIÓN
Antes de la primera guerra mundial, la confiabilidad de los equipos no era
importante, por la baja competencia y el alta factor de sobre diseño de las
máquinas; luego de la segunda guerra mundial las tareas de mantenimiento son
de la índole correctiva, con aplicaciones de preventivos y hasta predictivos; en
este escenario, los planes de mantenimiento se construyen desde las
recomendaciones de los fabricantes de los equipos. Con la competitividad y la
apertura de mercados maduran las metodologías, en oriente el mantenimiento
total productivo, mientras que, en occidente, el mantenimiento centrado en la
confiabilidad, facilita la construcción de planes de mantenimiento como resultado
de la priorización de los números de priorización del riesgo (NPR).
La gestión del mantenimiento ahora se soporta en tareas correctivas,
preventivas, predictivas y de búsqueda de fallas; todas en función de afectar el
riesgo de que un modo de falla se presente. Evaluando dentro de un plan y con
una frecuencia el ciclo de mejora continua, permitiendo la calificación de los NPR
de manera cíclica y contra los resultados obtenidos.
18
19
Capítulo I
Info
rme
so
bre
fal
las
Informes sobre fallas repetitivas en los equipos
Análisis de causa raíz mediante la herramienta
árbol lógico de fallas
1.Construcción del árbol lógico de fallas
1.Establecimiento causa raíz de falla con la técnica
AMEF
Informes sobre fallas
20
21
CAPÍTULO 1: INFORMES SOBRE FALLAS
1. Informes sobre fallas
1.1. Informes sobre fallas repetitivas en los equipos
Los históricos de los hechos y datos del acontecer de los equipos, permiten la
construcción de los indicadores, que desde el mantenimiento afectan la operación,
positiva o negativamente.
El tiempo efectivo de trabajo corresponde a:
Te = Tnom – TMP – TMNP, donde:
Te Tiempo efectivo de labor.
Tnom Tiempo de nómina.
TMP Tiempos muertos planeados.
TMNP Tiempos muertos no planeados.
22
Ilustración 1. Problemas versus Oportunidades. Fuente: Autores.
El primer concepto fundamental en el proceso del MCC, corresponde al de falla,
que corresponde al no cumplimiento total o parcial de la acción para la que un
subsistema, sistema o equipo, se adquiere. Los tiempos muertos no planeados
hacen referencia al tiempo consumido por las fallas, documentando las
oportunidades de mejora podemos diferenciar 2 tipos fundamentales de fallas:
crónicas y esporádicas.
Una falla esporádica es una desviación del estándar, que una vez que se
soluciona no deja efectos en la producción o mantenimiento, es decir todo vuelve
a la normalidad, por lo general corresponde a eventos poco frecuentes.
Las fallas crónicas, por su parte, corresponden a eventos muy frecuentes, una
vez solucionadas se logra cumplimiento total o parcial de la acción para la que un
subsistema, sistema o equipo, se adquiere, al punto máximo permitiendo una
mejora del desempeño, son fallas repetitivas, pero no dramáticas, y aunque son
OPORTUNIDAD Ocasión para alcanzar la meta
PROBLEMA Desviación del estándar
23
FALLAS
relativamente fáciles de solucionar son difíciles de controlar o erradicar, y hasta de
analizar, por lo que, en muchas ocasiones llegan a incorporarse dentro de
estándar de producción.
Ilustración 2. Tipos de fallas en el ciclo ACR. Fuente: Autores.
.
Ilustración 3. Grafica del nivel de producción en el tiempo. Fuente: Villanueva (1998)
Crónicas
ANÁLISIS
Proactivo
Esporádicas
ANÁLISIS
Reactivo
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En la ilustración 3 se compara la afectación de fallas crónicas y de una falla
esporádica, evidenciando que múltiples fallas crónicas disminuyen parcialmente la
operatividad del subsistema, sistema o equipo. Mientras que la falla esporádica
llega a detener operativamente dicho subsistema, sistema o equipo. Aquí se
requiere reflexionar sobre el tamaño del área bajo la curva, que para las fallas
crónicas es mucho más afectante que la falla esporádica. Pequeñas fallas
crónicas se pierden en el quehacer diario, acostumbrando a los usuarios del
subsistema, sistema o equipo en reducir el estándar operativo, en otras palabras,
menos operaciones, distancias, trabajo, piezas o unidades por unidad de tiempo.
Ilustración 4. Niveles de causa raíz. Fuente: Faneite Ross (2014)
1.1.1. Términos de referencia (TOR) para ordenar el análisis.
El objetivo de la técnica de análisis de modos, efectos y causas de las fallas
(AMEF), es tener una visión clara del equipo, sistema o subsistema, compuesto
por partes, gracias a una separación de sus compontes. En sí, desagregamos
cada planta, línea o activo, desde las ópticas del diseño, del proceso, de los
25
materiales y de los métodos de fabricación, los ensambles y los demás aspectos
pertinentes, permiten una visión clara desde lo general llegar a lo particular de
manera objetiva.
Los pasos descritos a continuación redundan en un proceso sistemático que
permite identificar fallas potenciales antes de que ocurran para minimizar el riesgo
de que se presenten. Partiendo desde el control o erradicación de la causa raíz del
problema (falla), que se soporta en la causalidad, iniciando por el establecimiento
del método apropiado, la construcción de los procesos de solución,
establecimiento del equipo de trabajo, los límites y metodologías de pensamiento y
por último la implantación de controles y responsables.
Una vez se presenta un suceso, un hecho que se detecta, que activa o inicia la
transición hacia un estado de falla, pasa a ser recopilado, analizado, revisado y
clasificado para determinar tendencias que expliquen bajas de rendimiento,
roturas o accidentes. Aplicando sucesivas acciones de integración y
desintegración desde el razonamiento lógico y cuantitativo para entender el qué,
cómo y por qué de la falla, mientras que el quien, se debe siempre orientar hacia
el objetivo de la prevención y no de la busca de culpables, las demás preguntas no
aplican en la definición sino en el análisis.
26
Ilustración 5. Ideograma del uso de la estadística en el mantenimiento Fuente: Autores.
Dando continuidad a las preguntas del párrafo anterior, se logra un máximo del
aprovechamiento del tiempo realizando una acertada definición del problema,
respondiendo ¿qué, ¿cuándo y dónde ocurrió?, ¿con qué frecuencia ocurre? y
¿cuál es el impacto (generalmente económico) amarrando con la afectación a
indicadores?
El evento de una falla corresponde a una breve descripción de un hecho
indeseable que está siendo analizado. Por ejemplo, desde la óptica de una
máquina, el evento corresponde a la pérdida de función de una pieza o un sistema
componente; desde el panorama del proceso productivo, dicho evento es la razón
que genera el tiempo muerto no planeado.
Para facilitar el análisis del evento en cuestión, se analiza la última respuesta en
la cadena del error. Una herramienta que facilita llegar al último eslabón es 5W,
con los cinco porqué, desde el panorama en donde un participante del equipo de
Estudio del Mantenimiento en
base a la estadística
Análisis de FALLA
Análisis técnico de falla
- Confiabilidad
- Mantenibilidad
- Disponibilidad
Estudio del equipo / sistema basado en
métodos probabilísticos
- Confiabilidad
- Mantenibilidad
- Disponibilidad
27
trabajo de análisis dibuje la causa, quien tiene el rol del analista principal invita a
reflexionar sobre el porqué de la causa, limitando objetivamente el ambiente, la
técnica no obliga a que en todos los casos respondamos 5 veces, el ejercicio
termina cuando no soportemos un porque como respuesta.
Tabla 1. Serie de tips para una aplicación del equipo caza fallas
1 Una sola persona habla a la vez.
2 No interrumpir.
3 Reaccionar a las ideas, no a la gente.
4 Separar los hechos de la sabiduría convencional.
5 Definir límites para permitir que las sesiones de trabajo se orienten al objetivo.
6 Todos los miembros del equipo deberán estar a tiempo para las reuniones programadas.
7 Todas las reuniones y la correspondiente agenda tienen acta.
8 Todas las ideas serán escuchadas
9 Utilizar un tablero para resumir definiendo los temas a tratar.
Fuente: Autores.
1.1.2. Organización del equipo de trabajo para el análisis ACR.
El equipo caza fallas (ECF) se conforma por personas que representan cada uno
de los procesos de la empresa, de distintos niveles jerárquicos de la organización,
entendiendo que dicha jerarquía dentro de la organización queda en la puerta de
acceso del área de reuniones porque dentro todos tienen la misma voz y voto,
dentro de este se nombran miembros principales y suplentes con el objetivo de
que en toda sesión de trabajo se cuente con diferentes puntos de vista y no se
estanquen ante necesidad de información (financiera, logística, SISO, SIG, etc.).
La cercanía con la Gerencia adquiere un papel preponderante, tanto para soportar
el control y seguimiento, como para facilitar recursos de cómputo, de toma de
videos, y demás herramientas que permitan la toma y el cuidado de los datos, su
análisis y gestión. Aquí cabe una recomendación, respecto al balance de la
suficiencia de integrantes con competencias y experticias respecto del análisis de
causa – raíz para llegar a la mínima expresión de la causa de la falla.
Desde el panorama de los roles, El ECF lo conforman:
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1. Analista principal.
2. Analista asociado.
3. Expertos.
4. Vendedores.
5. Críticos.
Tabla 2. Desafíos del equipo caza fallas.
1 Motivar la disciplina ACR para ir a la solución directa
2 Facilitar debates de los integrantes del equipo
3 Diferenciar las opiniones como hechos
4 Aprovechar los miembros dominantes del equipo
5 Direccionar miembros renuentes
6 Irse por la tangente
7 Defendiéndose entre los participantes
8 Guiar en actitud del cambio
Fuente: Autores.
El analista principal ofrece imparcialidad, persistencia, orden y objetividad. Lo
anterior soportado por canales de comunicación serios, diplomáticos pero
enérgicos.
Diferentes autores recomiendan el uso de las técnicas de los sombreros para la
definición de roles, en el tiempo la rotación de roles permite trabajar diferentes
equipos que pueden llegar a trabajar al tiempo.
En los primeros ejercicios y para cerrar el ítem de definición del equipo caza
fallas realizamos capacitaciones y entrenamientos aprovechando ejemplos de
análisis de causa raíz.
29
Tabla 3. Identificación de los roles en los equipos caza fallas mediante sombreros.
Sombrero
Descripción
Rol
Blanco Normal Participa con comentarios completamente objetivos, siempre desde hechos y datos.
Rojo Emotivo Descripción completamente emotiva, desde los sentimientos. Así me siento con respecto a este asunto.
Negro Crítico negativo
Complicadas explicaciones desde la crítica negativa, frena el proceso.
Amarillo Crítico positivo Lógico positivo con corte optimista. Soporta lo positivo desde el soporte lógico orientado hacia adelante.
Verde Creativo Facilita e invita a cambiar de paradigmas, ofrece ver la situación desde otra óptica.
Azul Facilitador Lidera la sesión de trabajo. Facilita el cumplimiento de los objetivos y brinda balance. Resume.
Fuente: Villanueva (1998)
1.2. Análisis de causa raíz mediante la herramienta árbol lógico
de fallas
El análisis ALF Árbol Lógico de Falla se utilizó por primera vez en Bell
Laboratories y ahora es una de las técnicas usadas en sistemas de
mantenimiento, seguridad y análisis de fallas. Es una representación gráfica de los
eventos de una falla, construida desde el razonamiento deductivo, mediante la
verificación de hechos para fluir de manera fácil hasta las causas originales de las
fallas, el objetivo último es eliminar causas en lugar de corregir síntomas.
1.2.1. Introducción al árbol lógico de fallas.
El análisis arranca de lo general, para avanzar hacia lo particular construyendo
un diagrama lógico que se denomina: “Árbol lógico de falla.” La técnica se conoce
como armar una propuesta de arriba a abajo.
30
El Árbol lógico de falla se construye para localizar fallas potenciales del sistema,
antes de que ocurran, pero con la ventaja de permite calificar la probabilidad del
evento, del más al menos riesgoso, soportado por técnicas estadísticas. Los
cálculos ofrecen datos claros como probabilidad de falla, afectación de la falla, y
tarifa de reparación. La recomendación es que luego de terminar un Árbol lógico
de fallas, enfoquemos los esfuerzos en mejorar el sistema de seguridad y
repetitividad.
1.2.2. Pasos del árbol lógico de fallas.
Los pasos que construyen el Árbol lógico de fallas actúan una vez se presenta
una condición fuera del estándar, que se soportan por hechos y datos, de tal forma
que se siguen los pasos del siguiente ideograma. Archivar las evidencias adquiere
un factor importante, porque al verificar fotografías, videos, entrevistas,
mediciones, etc., se permite construir y afinar el árbol lógico de fallas. Cuando se
presenten fallas esporádicas se recomienda acordonar el sitio con cinta de
aislamiento, mientras que para las recurrentes se recoge la mayor cantidad de
pruebas.
1.3. Construcción del árbol lógico de fallas
31
Ilustración 6. Ideograma con los pasos para construir un árbol lógico de fallas Fuente: Autores.
Teniendo en cuenta fallas repetitivas en cada uno de los equipos, pasa o paso se
describe la construcción del árbol lógico de fallas, es importante acompañar la
documentación al respecto generada por gráficos, imágenes e ideogramas para
facilitar su estudio.
ECF Definir equipo de trabajo
Establecer roles de los integrantes del ECF, grupo caza
causa raíz
DATOS Recolectar y preservar datos
Nos basasmos en hechos que convertimos en datos
ARBOLConstruir árbol lógico para de
determinar causas raices
Análisis y gestión utilizando la técnica ACR
PHVADesarrollar
recomendaciones y planes de acción
El exito de los planes de acción es el seguimiento previo
establecimiento de responsables y tiempos
FINHacer reportes
armando presentación final
El obejtivo de la presentación final es el de reconocer el
trabajo del ECF
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Ilustración 7. Ideograma con la estructura del árbol lógico Fuente: Autores.
1.3.1. Descripción de los eventos presentados en el equipo.
El análisis inicia con la descripción de los eventos para presentarlos al equipo
“caza fallas”; pasando a estudiar cada evento empezando por responder la
pregunta, ¿cómo es posible que esto suceda?”, se identifican las causas
principales, mientras que en la representación de varios eventos y para
relacionarlos se usan algunos de los símbolos se describen a continuación.
Tabla 4. Símbolos para diagramar eventos.
Nombre Símbolo Descripción
Puerta Y Y Para condiciones en donde los eventos debajo, tienen que estar presentes para que ocurra el evento resultado. El evento ocurre sí y solo sí los eventos de entrada ocurren al tiempo.
Puerta O O
En condiciones donde cualquier evento de los mostrados debajo de la puerta (puerta de entrada) llevará al evento mostrado arriba de la puerta (evento de resultado). El evento resultado se presenta si uno o cualquier combinación de los eventos de entrada ocurre.
33
Nombre Símbolo Descripción
Principal
Representa el evento resultado y se localiza en el punto superior del árbol y puede localizarse por todo el árbol para indicar otros eventos que pueden dividirse más. Este es el único símbolo que tendrá abajo una puerta de lógica y eventos de entrada.
Base
Representa un evento base en el árbol. Estos se encuentran en los niveles inferiores del árbol y no requieren más desarrollo o divisiones. No hay puertas o eventos debajo del evento base.
Terminal sin desarrollar
Evento que no se completa debido a una falta de información o significancia. Una rama del árbol de fallas puede terminar con un diamante.
Situación especial
Representa un evento que puede ocurrir solamente si ocurren ciertas circunstancias.
Transferencia
Representa el paso de una parte del árbol a otra área. Para mantener la simplicidad del árbol analítico, el símbolo de transferencia debe usarse con moderación.
Fuente: Autores.
Los símbolos de la tabla anterior permiten dibujar de manera clara un árbol, que
desde el suceso de falla, conecta coherentemente desde las partes de los
subsistemas, sistemas y equipos, hasta la afectación luego de que se presente
dicho modo de falla, que genera la correspondiente falla, afectando la función
(primaria, secundaria o mixta). Por lo que se puede realizar una lectura total con
hechos y datos, para calificar cada modo de falla, construyendo el AMEF.
En este punto, es fundamental la diferenciación entre componente, subsistema,
sistema, equipo, línea y planta. Para identificar las funciones transversales o
particulares de cada uno, así como la necesidad de los símbolos, que, a manera
de conectores, permiten la construcción del árbol lógico de fallas.
Tabla 5. Diferenciación entre componente, equipo y sistema.
COMPONENTE Parte de un ensamble. Ejemplo: Un tornillo, un rodamiento.
SUBSISTEMA Conjunto de componentes, desde un mismo principio: mecánico, neumático, hidráulico, eléctrico, etc.
SISTEMA Conjunto de subsistemas, donde se mezclan subsistemas y sus controles.
34
EQUIPO Conjunto de sistemas, que permiten un proceso, con entradas y salidas claras. Equivale a un activo.
LÍNEA Conjunto de equipos montados para realizar un proceso o función específicos. Ejemplo: Línea de aire comprimido.
PLANTA Conjunto de líneas, que operativamente se requieren para procesar materias primas en productos.
Fuente: Autores.
1.3.2. Descripción de los modos de falla en el equipo.
Los modos de falla no son más que hechos que describen como ha ocurrido el
evento de la falla en el pasado. Con todos los eventos claros que pueden
presentarse en un componente, equipo o sistema, pasamos a estudiar los modos
de fallo. Desde este panorama, un modo de falla es la forma en la que un activo
pierde la habilidad de desempeñar su función, entrando en el estado de falla, el
modo de fallo es la causa primaria de un fallo, cada fallo puede tener uno o varios
modos de fallo, cada modo de fallo, a su vez, puede tener una o múltiples causas.
Ilustración 8. Ideograma describiendo modos de falla Fuente: Autores.
El riesgo potencial se evidencia con una falla, por lo que necesitamos estudiar la
falla para entender cómo se presenta, en qué afecta al equipo y qué puede ocurrir
si no la tratamos. Así podremos planear las mejores contramedidas, tareas
correctivas o preventivas que propendan por evitar el riesgo de que se presente el
modo de falla. Estas acciones vienen del proceso de análisis de modos de falla, a
cada modo de falla le corresponde una tarea. En resumen, un modo de falla, es “la
forma” en que un equipo o activo falla.
Falla de la bomba
estacionaria
Modo de falla:
Falla de sellos
Modo de falla:
Falla motor
Modo de falla:
Falla de rodamiento
Modo de falla:
Falla de eje
35
Como se describió antes, tenemos dos tipos de falla, que ahora vemos desde el
panorama del modo de falla: (“fault” y “failure”); el primero en donde un activo deja
de funcionar y otra falla, en donde el activo desempeña su función de manera no
conforme o fuera del estándar, una falla funcional.
Tabla 6. Ejemplo de características de modos de falla de una falla funcional.
Falla funcional Modo de falla Características
1.
Incapaz de absorber los
contaminantes del gas hasta 4
ppm, a una temperatura de
40ºc, a una presión de 40
psi y un flujo de 88,19 m3/s
1.1 Obstrucción de internos de torre
por suciedad en platos
NOTA: Modo de falla poco probable. No
aplica.
1.2 Internos de torres dañados por
corrosión por cloruros Ninguna
1.3 Empaque de la torre en mal
estado Ninguna
1.4 Placa de fondo dañada por
corrosión Ninguna
1.5 No suministro de gas húmedo por
parte del proveedor externo
NOTA: Modo de falla fuera del alcance de
la instalación. No aplica
1.6 Pérdida de contención (perdida)
por corrosión por cloruros Ninguna
1.7 Desgaste de los rodamientos de
la bomba Ninguna
1.8 Daño eléctrico del motor de la
bomba Ninguna
1.9 Desalineación del eje de la
bomba Ninguna
1.10 Rotura de los tornillos de anclaje
de la bomba Ninguna
1.11 Rotura del sello de la bomba Ninguna
Fuente: Aguilar (2010).
Los modos de falla se identifican para cada falla funcional, en la práctica
encontraremos que varios modos de falla pueden originar una misma falla
funcional, por lo que el análisis de los modos de falla corresponde un pilar
fundamental de la metodología del AMEF (FMECA o AMFEC). Porque la
valoración de las fallas funcionales y de los modos de falla, permiten priorizar, de
mayor a menor, respecto del número prioritario del riesgo, para establecer a
dichos modos de falla unas contramedidas, en donde el nivel de detalle en la
36
identificación va a permitir relacionar una acción de prevención y/o mitigación de
riesgo, la salida del proceso es entonces una tarea de mantenimiento.
Por lo que estamos obligados a analizar cada modo de falla muy claramente, con
probabilidad de presentarse o de que se haya presentado en el pasado, ya sea en
el diseño, la fabricación, la puesta a punto o en la operación. De tal forma que sea
comparable y de que se pueda presentar en el futuro.
La forma en que una falla se presenta, cómo afecta un componente, equipo o
sistema, constituyen los efectos de la falla, algunos de estos se presentan en la
siguiente tabla.
Tabla 7. Efectos de la falla.
1. Aumento / disminución de nivel.
2. Aumento / caída de temperatura.
3. Activación señales, alarmas o dispositivos de seguridad.
4. Síntomas de falla como ruidos, vibraciones, recalentamientos.
Fuente: Autores.
Las consecuencias de la falla son referidas a las repercusiones que derivan de la
falla en los diversos receptores de interés. Son consecuencias a la seguridad
industrial, afectaciones al medio ambiente y detrimento de la producción.
La norma SAE JA-1012 (SAE, 2002), tiene como pilar las consecuencias de la
falla, por tanto, aboga por la coherencia entre la evaluación de las consecuencias
en esta etapa del análisis de modos de falla y la aplicación del diagrama de
decisión para la selección de contramedidas para afectar el riesgo de que se
presente el modo de falla.
37
1.3.3. Planteamiento de hipótesis de falla.
En esta etapa de la construcción de árbol lógico de fallas, conectamos las
hipótesis, que son posibles causas, con las cajas de los modos de falla. Cada
posible causa representa una hipótesis que debe ser evaluada para validación por
el equipo caza fallas, pasando a ser un hecho si queda confirmada. Para verificar
o validar cada hipótesis, se utilizan o mezclan diversos métodos, que varían
dependiendo de la naturaleza de la hipótesis y del modo de falla.
Tabla 8. Características de las hipótesis.
1. Lista de posibles mecanismos que provocan los modos de falla.
2. Responde a la pregunta: ¿Cómo puede la hipótesis presentarse?
3. Como el modo de falla ha podido ocurrir.
4. La hipótesis debe ser VERIFICADA.
Fuente: Autores.
1.3.4. Verificar hipótesis.
Cada hipótesis debe ser analizada y puede valorarse mediante los pasos
descritos en la siguiente tabla:
Tabla 9. Herramientas para la evaluación o valoración de hipótesis.
1. Pruebas en sitio. Análisis físico-químicos.
2. Captura de variables de proceso (data del sistema de control, presiones, temperaturas, caudales, etc.
3. Historiales documentados en las hojas de vida de los equipos o sistemas.
4. Minutas de turno.
5. Informes de incidentes o accidentes.
6. Resultados de auditorías o inspecciones.
7. Especificaciones de vibración.
8. Información de compras.
9. Procedimientos de operación y/o de mantenimiento.
10. Datos de modificaciones de diseño o de mejoramiento.
11. Registros del proceso de entrenamiento de personal.
12. Evaluación de datos estadísticos de proceso.
Fuente: Autores.
38
En este punto las entrevistas con los operadores y responsables de la operación
mantenimiento del subsistema, sistema o equipo, son una entrada fundamental de
datos importantes para el proceso.
Ilustración 9. Ideograma práctico del proceso de verificación de hipótesis Fuente: Autores.
Tabla 10. Recomendación de personal a ser entrevistado.
PERSONAL A SER ENTREVISTADO
1. Observadores.
2. Trabajadores calificados del departamento de mantenimiento, cuya gestión operativa tenga que ver con el componente, equipo o sistema analizado.
3. Operadores del componente, equipo o sistema analizado.
4. Técnico de electricidad e instrumentación.
5. Ingenieros / técnicos.
6. Vendedores / proveedores.
7. Fabricantes (de repuestos y/o de equipo original).
8. Departamentos con procesos comparables.
9. Personal de almacenes y de recepción.
10. Personal de compras.
11. Departamento de seguridad industrial.
12. Departamento de Calidad.
13. Expertos externos.
Fuente: Autores.
HIPÓTESIS¿Cómo puede
ocurrir?
Evidencias físicas. Analizar los síntomas.
PROBLEMA
Paros imprevistos
en el horno de destilación
Alarma de baja
temperatura en el punto de
salida del horno.
El sensor de temperatura
no mide temperatura
Falla en el sensor
Falla en el cable de
comunicación de la señalFalla en la
válvula de entrada de
combustible.
39
Toda hipótesis debe ser analizada, ya sea para ser validada o rechazada; de lo
contrario no es recomendable continuar con el análisis. En el caso de las hipótesis
rechazadas, éstas serán tachadas, mas no borradas para permitir la trazabilidad
del análisis. Una vez que se evalúan todos los modos de falla, realizamos ahora
una calificación para relevar de mayor a menor los modos de falla convertidos en
hechos.
Ilustración 10. Ejemplo práctico de validación y rechazo de modos de falla e hipótesis Fuente: Autores.
Falla de la bomba
estacionaria
Falla de sellos
Rayado de las caras del sello
mecánico
Adherencia de párticulas en el sello mecánico
Falla motorFalla de
rodamientoFalla de eje
40
Ilustración 11. Ejemplo de calificación de hipótesis de modos de falla Fuente: Autores.
La validación de la hipótesis se logra enfrentando paradigmas. En la práctica,
para lograr una priorización efectiva se recomienda el uso del grafico esfuerzo –
impacto, donde bautizamos las hipótesis para graficarlas y sopesarlas.
Ilustración 12. Diagrama impacto - esfuerzo Fuente: Aguilar (2010).
Baja disponibilidad de la estación de
compresión100%
Falla en los motores
10%
Alta temperatura en los cilindros compresores
90%
Cambio en la relación de compresión
65%
Rompimiento del plato y disco de las
válvulas
24%
Daño en los anillos del émbolo
7%
Deficiencia del sistema de
enfriamiento
4%
41
1.3.5. Estudio y verificación de causas físicas.
Ilustración 13. Tipos de causas Fuente: Autores.
Las causas raíz físicas son las que provocan directamente el disparo de los
equipos, están relacionadas con fallas de componentes físicos del equipo o
sustancias, como el lubricante, refrigerante o el combustible. Son los efectos de
las causas raíces humanas.
Causa Raíz
Física
• Envuelve materiales y cosas tangibles.
Causa Raíz
Humana.
• Responde a la pregunta: ¿Por qué?
• Fallas generadas debido a una intervención indecuada.
Causa Raíz
Latente
• Está relacionada con el sistema organizacional que deja la toma de decisiones en la gente.
42
Ilustración 14. Niveles de causas raíz. Fuente: Faneite Ross, Joel. Proceso de análisis de causa raíz (RCA). Técnicas de análisis y solución de problemas. Recuperado de http://es.slideshare.net/JoeloRoss/proceso-de-anlisis-de-causa-raz-rca.
A continuación, vemos una causa raíz física, un sello con rayaduras que no
permite estanqueidad en la una bomba estacionaria, por un montaje inadecuado.
Para un equipo analizado, una bomba, una de las funciones secundarias
corresponde a la estanqueidad, que no se cumple total o parcialmente cuando se
presenta el modo de falla en el sello mecánico. La imagen 17 resume las hipótesis
y conecta los niveles de la causa raíz, mientras que en la imagen 18, tenemos un
sello mecánico rayado.
43
Ilustración 15. Entrada de causa raíz física Fuente: Autores.
Ilustración 16. Desgaste y rayado de las caras en un sello mecánico Fuente: Autores.
Falla de la bomba
estacionaria
Falla de sellos
Rayado de las caras del sello
mecánico
Montaje inapropiado
Adherencia de párticulas en el sello mecánico
Falla motorFalla de
rodamientoFalla de eje
44
Tabla 11. Resumen de la data a ser recolectada para definir causas raíces físicas.
1. La ubicación física de los problemas.
2. La ubicación física de las partes.
3. La hora del problema.
4. Los operarios de turno durante el problema.
5. Los operarios de mantenimiento que trabajaron en el equipo la última vez.
6. Historial de lectura de instrumentos.
7. Condiciones de ambiente y de atmósfera.
8. El tamaño del derrame.
9. La ubicación de los colaboradores en el momento del problema.
10. Las posiciones y forma del desgaste de los componentes que intervienen.
11. La distribución de planta.
12. La logística del producto en proceso en el equipo o sistema intervenidos.
Fuente: Autores.
Ilustración 17. Árbol causal de causas raíces físicas Fuente: Autores.
Con la metodología descrita se validan hipótesis, que con hechos y datos
validamos de manera física.
Inadecuado control
de las variables
de proceso
Diseño inadecuado de control
de procesos
Causalidad de la
hipótesis por causa raíz física
Diseño y ejecución indecuada de rondas
de mantenimien
to
Utilización indecuada
de repuestos
Inadecuada manipulació
n o ensamble de
repuestos
Compra o fabricación inadecuada
de repuestos
Selección inadecuada
de materiales
del repuesto
45
1.3.6. Estudio y verificación de causas humanas.
Al resolver el porqué de las causas raíces físicas, y ahondando en la hipótesis,
exploramos las causas raíces humanas. Que son ocasionadas por lo general por
la intervención inadecuada del factor humano. Generalmente, se relacionan con:
descuido, olvido o equivocación, es decir, errores u omisiones. Es fundamental
trabajar en busca de la causa raíz y no de encontrar culpables. Vamos en función
del proceso y no en contra de los colaboradores.
1.3.7. Estudio y verificación de causas latentes.
Responden el porqué de las causas humanas. Tienen que ver directamente con
el método, método, ya sea organizacional o de administración, porque falta el
estándar de proceso o mantenimiento, o como resultado de suponer que el
personal de operación o de mantenimiento tiene actualizadas las competencias
para realizar la tarea que al final es la causa raíz humana. El proceso de análisis
es sencillo en el sentido de resolver las siguientes interrogantes:
Ilustración 18. Evaluación del método y el entrenamiento en la búsqueda de causas raíces latentes Fuente: Autores.
El estándar de la operación
esta actualizado y publicado?
La operación (operativa de
producción, de mantenimiento, de compra, de
almacenaje, etc. está
estandarizada?
Análisis causal de causas
raíces latentes
El estándar evita la causa raíz
humana?
El personal está
capacitado para cumplir el
estándar?
Se evidencia que el operario
cumple el estándar?
46
Ilustración 19. Ejemplo práctico de búsqueda de causa raíz Fuente: Autores.
1.4. Establecimiento causa raíz de falla con la técnica AMEF
La gestión del mantenimiento sigue madurando en el tiempo, venimos de planes
de mantenimiento para los equipos, construidos desde los manuales del
fabricante, determinados en periodos fijos inamovibles, soportados generalmente
en políticas internas de la planta o en el peor de los casos, trabajando con
mantenimientos correctivos, intervenciones una vez se presenta la falla. El ser de
toda gerencia de mantenimiento es el de mantener sus equipos o activos en la
máxima disponibilidad y confiabilidad, ofreciendo a producción continuidad en el
tiempo. Es entonces el momento de reflexionar, la respuesta sobre cuál es el valor
agregado de la gerencia de mantenimiento entrega, es entonces cuando vamos
más allá, vamos firmemente a participar en gestionar herramientas de búsqueda
de causa – efecto no solo para mantener los tiempos productivos, sino que
trabajamos en función de mejorar el rendimiento. Es así como la planeación del
mantenimiento viene cambiando incorporando criterios de riesgo y confiabilidad.
La herramienta que evolucionó en otros ámbitos es el AMEF, análisis del modo y
HIPÓTESIS • Erosión excesiva
CAUSAS RAÍCES FÍSICAS
• Material empaquetadura inadecuado.
CAUSAS RAÍCES
HUMANAS
• Compra de empaquetadura en material inadecuado
CAUSAS RAÍCES
LATENTES
• El estándar en compras es la consecución del repuesto más barato.
• No hay un estándar para comprar repuestos contra las recomendaciones del fabricante.
PLAN DE ACCIÓN:
MODIFICACION DE ESTÁNDARES.
47
efecto de la falla, (FMEA – Failure Mode and Effect Analysis). Empleamos un
análisis del riesgo, utilizando la metodología del análisis de modo de falla, efectos
y criticidad, identificando los modos de falla jerarquizados para planear la mejor
tarea de mantenimiento, que puede ser preventiva, predictiva o hasta correctiva.
El aprovechamiento de la técnica del AMEF en el proceso de gestión del
mantenimiento, se centra en la planeación. Con las siguientes etapas: Definición
resumida de la intención de diseño, análisis funcional, identificación de modos de
falla, efectos de la falla, criticidad o jerarquización del riesgo y recomendaciones.
La aplicación del AMEF define los modos de falla que ofrecen el mayor riesgo a la
seguridad, producción e instalación. Los modos de falla con más alta probabilidad
de afectación, participan como entrada al proceso de planeación donde se
seleccionan las tareas de mantenimiento detallado, mientras que los modos de
falla de medio y bajo riesgo, son tratados con un proceso genérico. Con lo
anterior se identifican las áreas donde el mantenimiento tendrá una mejor
oportunidad para impactar la seguridad y confiabilidad de la instalación. Así se
optimizan los recursos ya que la planeación del mantenimiento evoluciona porque
ahora está enfocada en los modos de falla derivados de un análisis funcional y no
orientada en los equipos, en resumen, el plan de mantenimiento se construye por
modo de falla y no por equipo. Las revistas y autores actuales muestran con
claridad, que la incorporación de criterios de riesgo y confiabilidad en la planeación
del mantenimiento es una tendencia mundial, que cambia el paradigma de la
incorporación no solo de nuevas tecnologías en la gerencia del proceso de
mantenimiento, sino en la planeación. Como en los demás procesos, la resistencia
al cambio representa un reto constante, la meta al respecto del cambio se centra
en la planeación, porque es evidente que cambia radicalmente el método de
planear, no cambiamos la manera en la que realizan las tareas del mantenimiento.
Un aspecto que facilita el cambio ya la vez se traduce en motivación es con mejor
plan, mitigamos el riesgo minimizando las intervenciones más desgastantes, los
correctivos, en donde el personal de mantenimiento soporta la presión de
producción mientras que analiza y ejecuta.
48
1.4.1. Registros de variables como entradas al AMEF.
Ilustración 20. Proceso de planeación de planta utilizando el AMEF Fuente: Autores.
49
El aprovechamiento de las competencias del equipo de trabajo permite adquirir
datos que entran a la construcción del árbol lógico de fallas, para cada
subconjunto o componente de equipos o sistemas. Es así se toma:
Tabla 12. Lista de posibles entradas para construir árboles de falla para alimentar el AMEF.
1. Registro de variables electromecánicas para llegar a conclusiones.
2. Monitoreo de variables eléctricas.
3. Pruebas en vacío, cortocircuito, y rotos bloqueado para motores.
4. Comparación en operación de los datos de placa versus mediciones.
5. Aplicaciones de ensayo de tintas penetrantes.
6. Toma de vibraciones, termografías. Análisis.
7. Análisis de aceites.
8. Ensayos no destructivos.
9. Pruebas de ultrasonido.
Fuente: Autores.
El registro de variables no es más que documentar de manera organizada los
hechos y datos que construyen el AMEF: Los siguientes ejemplos prácticos
muestran el registro de variables de ingreso para construir el AMEF.
Ilustración 21. Molino horizontal de bolas Fuente: Autores.
50
Para un molino horizontal de la industria cementera se listan los modos de falla
para las funciones del equipo.
Tabla 13. Modos de falla de un molino horizontal de bolas.
FUNCIÓN FALLA FUNCIONAL MODOS DE FALLA
Moler 9 Ton/hr de cemento a una temperatura inferior de 110°C
No muele
1. Falla del motor sincrónico. 2. Falla del embrague. 3. Falla del equipo de dosificación.
Muele menos de 9 Ton/hr
1. Desgaste de cuerpos moledores. 2. Tamiz central roto. 3. Falla de dosificación. 4. Falla del separador. 5. Granulometría del material alimentado por encima de 4 mm. 6. Molturabilidad del Clinker muy alta.
Muele material con una temperatura de salida superior a 110°C.
1. Clinker con temperatura superior de 100°C. 2. Material insuficiente en la primera cámara.
Operación en 23 RPM
Gira a menos de 23 RPM
1. Falla del embrague.
Triturar y reducir en la primera cámara el tamaño de la mezcla hasta un máximo de 3% malla 40
No tritura ni reduce 1. Desgaste de cuerpos.
Permitir el paso de material no mayor de 6 mm de la primera a la segunda cámara
Pasa material mayor de 6 mm de la primera a la segunda cámara
1. Tamiz central roto. 2. Ranuras desgastadas.
No hay paso de la primera a la segunda cámara.
1. Ranuras tapadas.
Moler en la segunda cámara el material hasta alcanzar una granulometría no mayor al 55% malla 325, a la salida del molino
El material sale del molino con una granulometría mayor del 55% con la malla 325
1. Desgaste de los cuerpos moledores. 2. Tamiz central roto.
Proteger contra el impacto y abrasión el caso del molino
No se protege el caso del molino
1. Placas rotas 2. Levantadores rotos. 3. Placas caídas.
Contener el cemento de transición y los cuerpos moledores en sus respectivas cámaras
No contiene 1. Tornillos sueltos. 2. Casco del molino fracturado. 3. Manhole mal ajustado.
51
FUNCIÓN FALLA FUNCIONAL MODOS DE FALLA
Proteger con culatas y los cuellos del molino contra impactos y abrasión
No se protegen los cuellos
1. Culatas fracturadas. 2. Culatas mal ensambladas.
Transportar con el tornillo sin fin el material dosificado al interior del molino a 9 Ton/hr
El material es dosificado a menos de 9 Ton/hr al molino.
1. Sin fin desgastado. 2. Sin fin con hélices rotas o dobladas. 3. Falla del moto- reductor.
Impedir la salida de cuerpos moledores
Permite la salida de cuerpos moledores
1. Tamiz roto. 2. Secciones caídas.
Permitir el paso de aire de barrido del molino
No permite el paso de aire
1. Taponamiento.
Soportar en su lugar las placas de tamiz intermedio
Las placas de tamiz intermedio se mueven de su sitio
1. Tornillería de apriete suelta.
Sujetar las barrar levantadoras y placas al cuerpo del molino
No se sujetan las barras ni placas al molino
1. Tornillería fracturada.
Permitir la salida de cemento molido reteniendo el material mayor de 10 mm
No se permite la salida de cemento
1. Canastilla de salida obstruida.
Permite la salida de material mayor de 10 mm
1. Canastilla de salida fracturada.
Soportar el molino axial y radialmente permitiendo la libre rotación, con un desgaste inferior a 0,5 mm en 6 meses
No soporta el molino 1. Base fracturada.
Desgaste de bujes superior a 0,5 mm en un tiempo inferior de 6 meses
1. Lubricación deficiente 2. Aceite lubricante contaminado. 3. Material inadecuado para la fabricación de los bujes.
No se permite libre rotación
1. Bujes fracturados. 2. Falla eje. 3. Falla rodamientos.
Lubricación automática de los bujes
Lubricación insuficiente
1. Fuga de aceite. 2. Cucharas fracturadas. 3. Cucharas incompletas.
El sistema de potencia entrega y reducir de 240 a 23 RPM con un nivel de vibración máximo de 5 mm/s
No se transmite movimiento
1. Falla del motor. 2. Falla del embrague. 3. Falla del reductor.
Transmite movimiento con un nivel de vibración superior a 5 mm/s
1. Rotura de diente/s de rueda/s dentada/s reductor. 2. Falta de rigidez en el anclaje del sistema de potencia. 3. Falla de cuña de ensamble
52
FUNCIÓN FALLA FUNCIONAL MODOS DE FALLA
del eje. 4. Rotura de dientes Catalina. 5. Rotura chumacera.
Aplicar diariamente 70 a 80 gr de grasa MALLEUS GL 205 al reductor
No lubricación del reductor.
1. No hay existencia de la grasa. 2. No se aplica la grasa.
Acople del eje piñón con el embrague electromagnético
No hay acople del eje piñón con el embrague electromagnético
1. Tornillo fracturados. 2. Embrague roto. 3. Uñas de asbesto con desgaste. 4. Graduación inadecuada del embrague. 5. Tuerca de graduación fracturada. 6. Falla eléctrica.
Fuente: Autores.
Ilustración 22. Ideograma elevador de cangilones Fuente: Autores.
53
Tabla 14. Ejemplo práctico de la entrada de modos de falla al AMEF de un elevador de cangilones.
FUNCIÓN FALLA FUNCIONAL MODO DE FALLA
Transportar cemento desde la salido del molino hasta el aero-deslizador a
un amperaje de máximo 20 Amperios
No transporta
1. Falla de motor. 2. Cangilones descarrilados. 3. Atascamiento. 4. Dados frenados. 5. Cadena rota. 6. Falla rodamientos. 7. Tambor fracturado. 8. Falla eje tambor. 9. Cangilón perforado.
Transporta con un consumo
superior a 20 Amperios
1. Atascamiento. 2. Exceso de material. 3. Cangilones descarrilados.
Mantener una velocidad de elevación de 1,5 m/min
No se mantiene la velocidad de elevación de 1,5 m/min
1. Atascamiento. 2. Descarrilamiento. 3. Falla de rodamientos. 4. Cadena sin tensión 5. Tambor desgastado.
Servir de estructura soporte del conjunto de tambores y transmisión,
sin fugas de polvo hacia el ambiente
No sirve de soporte 1. Láminas de paredes del cuerpo rota o desgastada.
Permite fugas de material
1. Láminas de paredes del cuerpo rotas o desgastadas. 2. Remaches fracturados. 3. Rotura tornillos bridas.
Fuente: Autores.
1.4.2. Procedimiento de análisis de falla.
En los procesos industriales la técnica AMEF ha madurado al punto que hoy
podemos encontrar ejercicios de AMEF de diseño y de proceso.
54
Ilustración 23. Tipos de EF Fuente: Autores.
Ilustración 24. Ideograma de los tipos de AMEF Fuente: Autores.
AMEF DE DISEÑO
Reduce riesgos por errores en el diseño
AMEF DE PROCESO
Revisa procesos a
encontrando posibles fuentes
de error
AMEF DE DISEÑO
•DISEÑO DEL PRODUCTO / SERVICIO
•Se usa para analizar componentes de diseños, se evonca hacia los modos de falla asociados con la funcionalidad de un componente u operaciòn causados por un diseño.
•Se usa para analizar los procesos de manufactura, ensamble o instalación. Se enfoca en la incapacidad para producir el requerimiento que se pretende.
AMEF DE PROCESO
•DISEÑO DEL PROCESO Y DESARROLLO
•Se usa para analizar los proceos de instalaciòn, fabricaciòn y ensamble. se enfonca en la incapacidad para producir el requerimiento que se pretende.
•Parte de que el producto según el diseño cumplirá su intención final
•Evalúa cada proceso y sus respectivos elementos
•Se usa para analizar componentes de diseños. Se enfoca hacia los Modos de Falla asociados con la funcionalidad de un componente, causados por el diseño
55
El objetivo de maximizar un eficiente plan de mantenimiento se logra
desarrollando un AMEF, para nuestra aplicación del tipo de proceso. Iniciamos
listando el flujo del proceso que se esté desarrollando, centrándonos en
determinar las áreas que sean más sensibles a posibles fallas. Soportado en la
Norma SAE JA 1011/1012 “Evaluation criteria for Reliability-Centered Maintenance
(RCM) processes / A guide to Reliability-Centered Maintenance (RCM) standard”,
respectivamente (SAE, 1999, 2002), se tiene:
Ilustración 25. Pasos de la metodología AMEF Fuente: Autores.
1.4.2.1. Definición de la intención de análisis.
El estudio de la operación de la planta o del proceso, donde se identifican las
condiciones de proceso, donde el diseño es el puente para satisfacer las
necesidades del cliente final. Es fundamental conocer cómo operan los equipos y
los atributos que intervienen en la operación. Con la intención de análisis logramos
entender como falla un equipo, conociendo primero como opera. La motivación de
Definión de la intención de
análisis
Análisis Funcional
Identificación de los modos
de falla
Efectos y consecuencias
de la falla
Jerarquización del riesgo
56
los operadores y responsables operativos del mantenimiento del equipo en
cuestión, redunda en aportar entradas al análisis.
1.4.2.2. Análisis funcional.
Es la manera lógica de presentar los modos de falla, luego de conocer e
identificar las funciones requeridas del equipo, vamos desde la función principal
hacia las funciones secundarias, como lo define la norma ISO 14222: 1999
Petroleum, petrochemical and natural gas industries – Collection and exchange of
reliability and maintenance data for equipment. (ISO, 2006).
1.4.2.3. Identificación de los modos de falla.
De acuerdo a lo anterior, un modo de falla es la forma en la que un activo pierde
la capacidad de desempeñar su función, para cada modo de falla ofrecemos un
plan de acción para mitigarlo, en la administración del mantenimiento gestionamos
el riesgo minimizando las desviaciones del proceso, factores humanos o de
proceso. Definiendo un plan de mantenimiento con las tareas que afectan
positivamente los modos de falla. En este punto del proceso buscamos
incisivamente los modos de falla que podrían impedir el cumplimiento de las
funciones primarias o secundarias del equipo o conjunto de equipos.
1.4.2.4. Efectos y consecuencias de la falla.
Resultado de la manifestación de la falla, de la no gestión del modo de falla, se
obtiene la disminución de la productividad o parada del equipo. Cuando se ve
afectada la función principal o una de las secundarias. La tabla 7 muestra algunos
efectos típicos de falla. Sobre las consecuencias se presentan los impactos
derivados de la falla en los diferentes receptores del análisis.
57
1.4.2.5. Jerarquización de Riesgo.
Mediante métodos cuantitativos que nos proveen resultados con base en
cantidades que alguna forma son parte de una toma de decisión. La manera en
que pondere el AMEF es mediante métodos cuantitativos: rango de severidad,
rango de ocurrencia y rango de detectabilidad. En el AMEF se cuantifican los tres
rangos multiplicativos que entregan un resultado jerarquizado.
1.4.2.5.1. Rango de severidad.
Parámetro de medición centrado en la seguridad del operario del equipo, el
rango mide la afectación en el operario de acuerdo al modo de falla analizado que
implique lesión o hasta la muerte, de menor a mayor en una escala de 1 a 10,
donde 10 es el más severo. Entonces en el primer paso de la jerarquización
cuantificamos que tan severo puede ser el modo de falla.
Antes de iniciar el proceso, se requiere de la unificación de criterios para blindar
de imparcialidad el proceso, para los cual se utiliza la tabla de índices de
severidad. El líder del AMEF dará criticidad máxima a los criterios de severidad ya
que el valor ponderado se mantiene en el tiempo a pesar de realizar mejoras.
1.4.2.5.2. Rango de ocurrencia.
Se define como la probabilidad de que un modo de falla derive en una falla,
representa la remota probabilidad de que el cliente experimente el efecto del modo
de falla. Los valores ponderados de la tabla de ocurrencia salen de reportes de
retornos por el consumidor donde la frecuencia de retornos y capacidad de
proceso son los que asignan el valor de ocurrencia.
1.4.2.5.3. Rango de detectabilidad.
Indica que tan eficientes son los controles en las operaciones o estaciones de
trabajo e incluso nos permite detectar una falla potencial, claro dependiendo de la
58
ponderación del equipo AMEF. Un proceso con el 100% de las operaciones
controladas tiene un alto rango de detectabilidad, por tanto, una baja ponderación.
1.4.2.5.4. Número de Prioridad del Riesgo. NPR.
Es el valor obtenido de la multiplicación de los datos de severidad, ocurrencia y
detectabilidad. Por lo que, a números más altos, mayor será el riesgo de que el
modo de falla afecte la seguridad industrial, la calidad o la producción.
Teóricamente la recomendación es que los NPR superiores a 300 requieren
intervención inmediata, y los superiores a 100 prioridad total.
Una vez obtenido el primer plano de jerarquización, pasamos a la etapa de
gestión de los NPR, contra los resultados que el proceso muestra actualizamos la
lista de NPRs, se espera que la jerarquización actualizada muestre números
inferiores, recordando que el valor de la severidad se mantiene.
Tabla 15. Criterios de severidad para la avaluación del proceso.
Efecto Criterios de severidad Ponderación
Peligroso. Sin alarma
Puede poner en peligro al operador del equipo. El incidente afecta la operación o la no-conformidad del producto. El incidente ocurrirá sin alarma.
10
Peligroso. Con alarma
Puede poner en peligro al operador del equipo. El incidente afecta la operación o la no-conformidad del producto. El incidente ocurrirá con alarma.
9
Muy arriba Interrupción importante a la cadena de producción. 100% del producto puede ser desechado. El producto es inoperable con pérdida de función primaria.
8
Alto
Interrupción de menor importancia a la cadena de producción. El producto puede ser clasificado y una porción desechada. El producto es operable, pero en un nivel reducido de funcionamiento.
7
Moderado
Interrupción de menor importancia en la cadena de producción. Una porción del producto puede ser desechada (no se clasifica). El producto es operable, pero un cierto ítem de la comodidad / conveniencia es inoperable.
6
Bajo
La interrupción es de menor importancia en la cadena de producción, 100% del producto puede requerir ser re-trabajado. El producto es operable, pero un cierto ítem de la comodidad / conveniencia funcionan de manera
5
59
Efecto Criterios de severidad Ponderación
reducida.
Muy bajo
La interrupción es de menor importancia en la cadena de producción, el producto puede ser clasificado y una porción del producto puede requerir ser re-trabajado. La mayoría de los clientes notan el defecto.
4
De menor importancia
La interrupción es de menor importancia en la cadena de producción, una porción del producto puede requerir ser re-trabajado en sobre línea. Los clientes medios notan el defecto.
3
Muy de menor importancia
La interrupción es de menor importancia en la cadena de producción, una porción del producto puede requerir ser re-trabajado en sobre línea. Los clientes exigentes notan el defecto.
2
Ninguno El modo de falla no tiene efecto. 1
Fuente: Norma SAE JA-1012 (SAE 2002).
Tabla 16. Criterios del rango de ocurrencia.
Probabilidad del incidente Incidentes
(Frecuencia) CPk Ponderación
Muy arriba: el incidente es casi inevitable 1 en 2 < 0,33 10
1 en 3 0,33 9
Alto: asociado principalmente a los procesos similares que han fallado anteriormente
1 en 8 0,51 8
1 en 20 0,67 7
Moderado: asociado principalmente a los procesos similares previos que han experimentado incidentes ocasionales, pero no en proporciones importantes.
1 en 80 0,83 6
1 en 400 1,00 5
1 en 2.000 1,17 4
Bajo: Los incidentes aislados se asocian a procesos similares.
1 en 15.000 1,33 3
Muy bajo: solamente los incidentes aislados se asocian a procesos casi idénticos.
1 en 150.000 1,5 2
Telecontrol: el incidente es improbable. 1 en 1.550.000 1,67 1
Fuente: Norma SAE JA-1012 (SAE 2002).
Tabla 17. Criterios de calificación del rango de detectabilidad.
Detección Criterios de detección para el proceso Ponderación
Casi imposible Ninguno de los controles disponibles detecta incidente o modo de falla.
10
Muy alejado Los controles actuales tienen una probabilidad muy alejada de detectar el modo de falla.
9
Alejado Los controles actuales tienen una probabilidad alejada de detectar el modo de falla.
8
Muy bajo Los controles actuales tienen una probabilidad muy 7
60
Detección Criterios de detección para el proceso Ponderación
baja de detectar el modo de falla.
Bajo Los controles actuales tienen una probabilidad baja de detectar el modo de falla.
6
Moderado Los controles actuales tienen una probabilidad moderada de detectar el modo de falla.
5
Moderadamente alto
Los controles actuales tienen una probabilidad moderadamente alta de detectar el modo de falla.
4
Alto Los controles actuales tienen una alta probabilidad de detectar el modo de falla.
3
Muy alto Los controles actuales tienen una muy alta probabilidad de detectar el modo de falla.
2
Casi seguro Los controles actuales detectan casi seguramente el modo de falla. Los controles confiables de la detección se saben con procesos similares.
1
Fuente: Norma SAE JA-1012 (SAE 2002).
Tabla 18. Tips del uso de los NPR.
1. Nunca considere cero (0) en alguno de los criterios.
2. En ningún caso práctico de la industria ofrece un NPR igual a 1.
3. Además del NPR tenga en cuenta en la jerarquización el ponderado de severidad, porque afecta de manera importante nuestro cliente.
Fuente: Autores.
1.4.3. Manejo de técnicas de análisis de falla.
Con el fin de pulir y hacer más eficiente el trabajo en el grupo caza fallas, que
también se puede denominar grupo AMEF, se estudiaran las siguientes técnicas,
que permiten analizar fallas de manera contundente.
1.4.3.1. Cinco porqué (5W).
La causa raíz es la causa base de una cadena de causas que nos llevan a un
afecto de interés, al análisis unas causas de la cadena no logremos el objetivo
trazado, la causa raíz es el eslabón inicial de la cadena, es donde al implementar
intervenciones se previenen todos los resultados no deseados.
Para llegar a la causa raíz se recomienda utilizar está técnica, basada en
resolver preguntas para explorar la causa raíz. A pesar de que la pregunta por qué
61
parece sencilla, por lo general nos invita a reflexionar, la experiencia del uso de la
técnica redunda en entender hasta donde llegar con el número de veces que se
pregunta, en los ejemplos industriales con 5 veces máximo es suficiente.
Está técnica viene de la evolución de las metodologías de la fabricación de
Toyota, del sistema de producción Toyota, hoy por hoy ocupa un peldaño
importante en las herramientas de mejoramiento como Six Sigma.
1.4.3.2. Lluvia de ideas.
Creada por Alex Osborne en 1941, quien concluye que se generan más ideas
innovadoras en un grupo, comparado con las ideas innovadoras que cada uno de
los integrantes pueda desarrollar de manera individual.
La técnica se utiliza para librar la creatividad de los integrantes de un equipo,
para generar un número extenso de ideas, para involucrar en el proceso. En la
práctica se requiere del uso de un tablero donde el facilitador documenta las ideas,
empezando con el tema o problema a discutir, resumiendo las ideas impidiendo
que se repita la idea, en un tiempo límite, fomentando la creatividad construyendo
ideas sobre las ideas de otros, revisando la lista para eliminar duplicaciones y la
correcta comprensión.
1.4.3.3. Diagrama de Pareto.
Curva cerrada o distribución ABC. Nombrada por Joseph Juran (1904 – 2008).
Es una gráfica para priorizar donde se evidencia el principio de Pareto, (pocos
vitales, muchos triviales), en la gráfica se evidencia que el 20% de las causas
representan el 80% del efecto total.
La conclusión se centra en la priorización sobre el 20% de las causas para
mejorar un 80% los efectos. La imagen 28 muestra un ejemplo práctico donde se
identificaron los tipos de causas de rechazo, para luego determinar las causas
reales de los rechazos (tabulando cada tipo de rechazo con un código para cada
62
uno versus el número de rechazos). Además, se tabuló cada rechazo y su código
versus el costo de cada uno. La llave en las tablas es el tipo de rechazo con su
código, así que se construye la gráfica de la imagen con la data anterior.
Ilustración 26. Diagrama de Pareto Fuente: Tomado de http://hederaconsultores.blogspot.com.co/2009/02/herramientas-de-la-caliad-diagrama-de.html.
1.4.3.4. Diagrama Causa Efecto.
Diagrama de Ishikawa, diagrama de espina de pescado, diagrama de las 6M,
diagrama de Grandal o diagrama causal que concebido por el japonés Kaoru
Ishikawa en el año 1943.
63
En la búsqueda de la causa raíz que genera un efecto, analizamos para las 6M:
Mano de obra, Máquina, medio ambiente, material, método y medida (medición,
herramientas de medición, repetitividad, etc.), lo que puede ser la causa principal y
las subcausas que se derivan en el análisis, en la práctica se mezcla con la lluvia
de ideas; con los integrantes del equipo de trabajo se listan las posibles causas y
subcausas. A continuación, y en grupo se identifican la/s causa/s que califican,
identificando con una X las que definimos como causas que no aplican.
Ilustración 27. Diagrama de Pareto Fuente: Pérez, Carlos Mario. Gerencia de Mantenimiento – Sistemas de información. Soporte y Cia. Ltda. – Colombia.
1.4.3.5. Análisis de correlación.
Es una de las aplicaciones de la estadística aplicadas en la búsqueda de la
causa – raíz. Se utiliza para demostrar la relación de 2 magnitudes o parámetros
de un problema, además de confirmar la relación, tenemos datos para conocer
qué tipo de correlación es. Para su construcción se recogen y ordenan los datos a
avaluar, la recomendación estadística es que por lo menos se requieren 30 datos.
Luego los datos se grafican sobre dos ejes, vertical y horizontal. Para luego
64
analizar, si dos o más puntos coinciden en la misma posición se trazan
circunferencias concéntricas. Se pasa a buscar una relación matemática que
describa la correlación, desde líneas a curvas logarítmicas.
Ilustración 28. Diagrama de correlación Fuente: Tomado de http://www.jomaneliga.es/PDF/Administrativo/Calidad/Diagrama_Correlacion_Dispersion.pdf
1.4.4. Concepto del tiempo medio entre fallas y tiempo medio de reparaciones.
Con herramientas de clase mundial necesitamos indicadores del mismo nivel. El
Tiempo Medio Entre Fallas (MTBF en Ingles) es la medición estadística del tiempo
promedio entre fallas, desde el panorama de producción, es el tiempo promedio
entre paradas por mantenimiento, desde la última reparación hasta la siguiente
parada.
Mientras que el tiempo medio de reparaciones (MTTR en Ingles), relaciona el
promedio de reparación luego de una falla. Mientras que el MTBF actual o
65
histórico se calcula con el tiempo de funcionamiento de los equipos, el tiempo de
inactividad (sumatoria de tiempos de para). Es así como el tiempo entre fallas es
la diferencia entre los tiempos de funcionamiento menos los tiempos de
inactividad, para obtener el MTBF se relaciona el resultado anterior con el número
de eventos de para. Todo indicador requiere de una meta, para este caso se
calcula un MTBF esperado que calcula el equipo de diseño.
66
67
Capítulo II
Segu
imie
nto
a r
eco
me
nd
acio
ne
s p
ara
la e
limin
ació
n d
e la
fal
la Producción y calidad
Proceso logístico
Mantenimiento planeado
Mantenimiento proactivo
Seguimiento a recomendaciones para la eliminación de la falla
68
69
CAPÍTULO 2: SEGUIMIENTO A
RECOMENDACIONES PARA LA ELIMINACIÓN
DE LA FALLA.
2. Seguimiento a las recomendaciones emitidas para la
eliminación de la falla mediante técnica la estrategia de
mantenimiento centrada en confiabilidad (RCM).
2.1. Selección del objeto de estudio
Todo proyecto de mejoramiento tiene que cambiar paradigmas, vencer la
resistencia al cambio, y soportado en la cultura organizacional, alineado con el
plan estratégico, se selecciona un objeto de estudio, que con una métrica de
proceso, se analiza en función de implantar el mantenimiento centrado en la
confiabilidad.
Por objeto de estudio se hace referencia en el análisis y diagnóstico de fallas se
hace referencia al subsistema, sistema, equipo, grupo de equipos, línea o planta a
estudiar. Existen varios aspectos, que, para cada empresa o proceso en particular,
facilitan la selección del objeto de estudio, la siguiente tabla los presenta.
Tabla 19. Características que permiten la toma de decisión de selección del objeto de estudio
70
1. Procesos altamente costosos.
2. Sistemas que históricamente tengan altos tiempos de intervenciones correctivas.
3. Cuellos de botella.
4. Procesos a manera de ejemplos típicos que requieren aumentar la capacidad para
cumplir requerimientos operáticos.
5. Operaciones con las más altas oportunidades de mejora en cuanto a Calidad.
6. Equipos donde se presenten los más altos episodios de incidentes y accidentes.
7. Procesos con los indicadores de mantenibilidad más bajos.
8. Máquinas con la confiabilidad más negativa.
9. Sistemas o subsistemas donde de requiera una mejora en el control de las
variables de proceso.
10. Procesos con una baja flexibilidad, desde la óptica de la accesibilidad para
inspección y mantenimiento.
11. Operaciones con la más alta complejidad para realizar tareas de mantenimiento.
12. Equipos cuyos repuestos afectan de manera importante el costo del inventario.
Fuente: Autores
No existe una formula o técnica que permita definir qué característica o mix de
estas son las recomendadas para seleccionar el objeto de estudio. El criterio
permite aprovechar la lista anterior en pro de la mejor selección.
Con el siguiente ejemplo práctico en una planta de procesamiento de cemento se
selecciona un objeto de estudio. Para facilitar el proceso se presenta el ideograma
con el proceso de fabricación del cemento, además de la tabla anterior con
calificaciones para cada criterio para las áreas como posibles objetos de estudio.
Los datos presentados varían para cada caso.
INICIO
71
Ilustración 29. Etapas del procesamiento del cemento. Fuente: Autores.
FIN
72
Tabla 20. Ejemplo de caracterización de las etapas del proceso
Fuente: Autores.
Los datos tabulados corresponden al acumulado para los últimos 8 meses.
Contra los valores acumulados para los últimos 8 meses, la etapa del sistema de
molienda presenta una importante oportunidad de mejora.
Ilustración 30. Flujo de proceso del sistema de molienda y empaque del cemento. Nota: 1 Silo de Clinker 9 Separador de alta eficiencia 17 Elevador a empaque 2 Silo de yeso 10 Ventilador de recirculación 18 Empacadora 3 Silo de caliza 11 Ciclón colector 19 Sin fin del silo 4 Dosificadora de yeso 12 Filtro del silo escoria 20 Filtro del molino 5 Dosificadora de caliza 13 Silo de escoria 21 Ventilador del filtro 6 Dosificador de Clinker 14 Elevador del separador 22 Aerodeslizador del filtro 7 Aerodeslizador de retorno 15 Elevador a silo 8 Molino de cemento 16 Silo de cemento
Fuente: Autores.
ETAPA DISPONIBILIDAD TMEF
Tiempo Medio Entre Fallas
COSTO promedio mensual inventario
Extracción y trituración 88% 10,2 días U$ 169 mil
Homogenización de la materia prima
89% 12,8 días U$ 120 mil
Etapa de producción de Clinker
90% 14,1 días U$ 244 mil
Sistema de molienda 91% 8,8 días U$ 250 mil
Empaque 88% 28,3 días U$ 75 mil
73
El proceso de molienda va desde la dosificación de Clinker, yeso y caliza; hasta
la entrega de cemento, luego de pasar por el filtro es transportado por el
aerodeslizador hacia el elevador del silo. Al proceso ingresan: Clinker, yeso y
caliza, triturados con una granulometría de entre 0,3 a 0,7% de retención en la
malla 6. La salida del proceso ofrece cemento tipo Portland tipo 1, con una
granulometría no mayor al 10% retenido en la malla 325. Se realiza además la
adición de escoria pulverizada, con una granulometría de máximo 25% en la malla
325.
La dosificación de los materiales, caliza y yeso, se logra con una banda principal
que recoge la salida de cada silo, desde bandas auxiliares de velocidad variable
dependiendo de la sala de mando. Respecto de la dosificación de escoria, se pesa
el material que pasa entre la esclusa y la placa en un tiempo estándar, comparado
contra el formulado, realizando correcciones en la alimentación del molino de
escoria.
El molino de bolas gira a 23 RPM, sobre un eje en AISI SAE 4337, con una
catalina de 241 dientes que recibe el torque de una rueda dentada de 23 dientes a
240 RPM, el accionamiento del eje de transmisión depende de un motor sincrónico
de 350 HP por medio de un embrague magnético. El molino consta de dos
cámaras separadas por el tamiz de descarga central, en la primar cámara se
tritura la mezcla hasta un máximo de 3% en la malla 40. La primera cámara
contiene 11 Ton de cuerpos moledores en una relación 60/40% de 60/40 mm
respectivamente. El tamiz central permite el paso a la segunda cámara por medio
de unos encausadores en forma de caracol. La segunda cámara se carga con 17
Ton de cuerpos moledores de 30/20 mm en relación 50/50%, para lograr a la
salida cemento con una granulometría de máximo 10% en la malla 325. El tiro del
molino se logra por medio de un ventilador de 12,000 m3/hr, con un motor de 30
HP a 1,700 RPM acoplado a un variador de velocidad. Con el resumen básico
anterior podemos graficar el proceso.
74
2.2. Definición de frontera e interface
Para identificar y delimitar el equipo a analizar, se hace necesario la
identificación desde la planta o línea de producción, de cada equipo, que se
convertirá en el caso de estudio, de tal forma que se delimiten los sub sistemas y
sistemas que lo componen, estableciendo entradas – proceso y salidas.
Al igual que con los procesos, al delimitar las salidas, que serán entradas de
otros/s, permiten que las entradas y salidas se tomen en cuenta como
completamente disponibles.
Ilustración 31. Proceso de molienda del cemento. Fuente: Autores.
En este punto es fundamental establecer la interface y frontera de cada objeto de
estudio. Aquí también evidenciamos una nueva tarea o tipo de mantenimiento,
caza fallas, labor realizada por equipos de colaboradores capacitados para tal
efecto. Estos equipos levantan la lista de equipos a analizar, donde es
fundamental circunscribir las entradas y salidas del proceso para delimitarlo.
A continuación, se muestra una lista que podría hacerse a propósito del listado
de equipos.
CEMENTO PORTLAND
Escoria pulveriz
ada
Clinker, yeso, y caliza
1. Energía eléctrica. 2. Aire. 3. Señales de control desde sala de control. 4. Grasa lubricante. 5. Repuestos.
1. Recurso Humano. 2. Conocimiento. 3. Recurso económico. 4. Manuales de los equipos.
75
Tabla 21. Ejemplo práctico de listado de equipos.
EQUIPOS
1. MOLINO DE CEMENTO
2. SEPARADOR DINÁMICO
3. ELEVADOR DE CANGILONES
4. AERODESLIZADORES
5. FILTRO DE MANGAS
6. BANDAS DOSIFICADORAS
7. SILO ALIMENTADOR
8. ESCLUSA ROTATIVA
9. MOTOREDUCTOR
Fuente: Autores.
2.3. Determinación del contexto operativo y estándares de
funcionamiento
Entramos ahora en la captura de todas las variables operativas, de los equipos
que conforman los subsistemas del objeto de estudio.
La siguiente lista de ejemplo práctico determina el contexto operativo y los
estándares de funcionamiento, en el caso del procesamiento del cemento, que
además describe los equipos y características de los mismos.
1. Dosificación de Clinker.
Capacidad 10,5 Ton/hr.
Granulometría promedio de 0,5 % retenido en malla 6.
Desde silo metálico de 200 Ton.
Por medio de banda transportadora de velocidad variable.
Cinta transportadora ANL 125 tres lonas. L = 18 m, ancho 600 mm
Chumaceras SNH 511-609
10 estaciones de rodillos de soporte y 2 rodillos de retorno
Motor reductor de 6,6 HP de 1,745 a 90 RPM
Estructura metálica en perfil C de 6” en acero A-36.
76
2. Dosificador de yeso.
Capacidad hasta 5 Ton/hr.
Granulometría de hasta 0,7 % retenido en malla 6.
Desde silo metálico de 16 Ton.
Por medio de banda transportadora de velocidad variable.
Cinta transportadora ANL 125 tres lonas. L = 6 m, ancho 600 mm
Chumaceras SNH 511-609
6 estaciones de rodillos de soporte y un rodillo de retorno
Motor reductor de 6,6 HP de 1,745 a 56 RPM
Estructura metálica en perfil C de 6” en acero A-36.
3. Dosificador de caliza.
Capacidad hasta 5 Ton/hr.
Granulometría de hasta 0,5 % retenido en malla 6.
Desde silo metálico de 16 Ton.
Por medio de banda transportadora de velocidad variable.
Cinta transportadora ANL 125 tres lonas. L = 6 m, ancho 600
mmChumaceras SNH 511-609
6 estaciones de rodillos de soporte y un rodillo de retorno
Motor reductor de 6,6 HP de 1,745 a 56 RPM
Estructura metálica en perfil C de 6” en acero A-36.
4. Dosificador de escoria pulverizada.
Capacidad hasta 3 Ton/hr.
Sistema de desempolvado de filtro de chorro pulsante.
Esclusa rotativa con motor jaula de ardilla de 440V de 1,8 HP a 1420 RPM.
Placa de impacto Ramsey de hasta 5 Ton/hr.
Elevador de cangilones que alimenta el separador dinámico del sistema.
Granulometría de hasta 25 % retenido en malla 325.
Por medio de banda transportadora de velocidad variable.
Cinta transportadora ANL 125 de tres lonas. L = 8 m, ancho 600 mm.
77
10 rodillos de soporte
Motor reductor de 6,6 Hp de 1,745 a 56 RPM
Estructura metálica en perfil C de 5” en acero A-36.
5. Banda principal de dosificación.
Capacidad 10 Ton/hr
Funciona a velocidad variable controlada desde la sala de mando.
6. Molino de bolas.
Capacidad 10 Ton/hr
Gira a 23 RPM
Sobre por 2 chumaceras referencia SN532, rodamientos 22232
CCK/W33
Movido por un motor sincrónico de anillos rozantes de 350 HP a 241
RPM
Acoplado por un embrague magnético con discos de asbesto.
7. Ventilador de tiro.
Capacidad 12,000 m3/hr
Motor de 30 HP
Velocidad variable máxima de 1700 RPM.
8. Filtro de mangas.
Capacidad 10 Ton/hr
90 mangas en poliacril.
9. Elevador del separador de alta eficiencia.
Capacidad 10 Ton/hr
Cuerpo de HR 3/16”
Los cangilones los mueve un motor reductor de 12 HP a 90 RPM.
120 Cangilones en HR de 1/8” y 3/16”
78
Sobre 240 tramos de cadena ANSI B30.9C/94 grado 8
Dos ejes del elevador en AISI SAE 4140
Chumacera superior SN 515
Tambor inferior sobre buje en AISI SAE 8620 recubierto con cromo
duro.
10. Aerodeslizador.
Capacidad de 10 Ton/hr
Inclinación 12°
Ventilador centrifugo de 1,500 CFM a una presión de 40” columna de
agua
Motor jaula de ardilla de 18 HP a 3600 RPM
El aire de fluidización fluye por una tubería en PVC de ϕ 2 ½”.
11. Separador de alta eficiencia.
Capacidad 10 Ton/hr
Separa las partículas mayores en la malla 325, limite 10%.
Ciclón conectado al aire de recirculación
Ventilador centrifugo con capacidad de 1,500 m3/hr
Motor eléctrico de 24 HP a 1,750 RPM.
12. Aerodeslizador de retorno al molino.
Capacidad variable controlada desde sala de control hasta máximo 3
Ton/hr
Ventilador centrifugo con motor jaula de ardilla de 75HP a 1,750
RPM.
13. Sistema de aire comprimido.
Compresores de tornillo.
Capacidad 350 CFM.
79
2.4. Definición de funciones
Los criterios inherentes al sistema o equipo analizado son:
Ilustración 32. Ideograma de la definición de funciones. Fuente: Autores.
La función se presenta en el contexto operacional del equipo, encontramos
funciones principales y secundarias. La razón de ser del equipo, la función que
construye o se asocia a la salida prioritaria del sistema o equipo es la función
principal, la localizamos porque en la descripción hay un verbo que indica el
nombre del equipo. Las funciones secundarias son las que rodean a la principal,
protección, apariencia, control, contención, soporte, seguridad. No por ser
secundarias pueden llegar a presentar fallas que afectan el equipo y hasta el
sistema entero.
Contexto operacional.
- Tipo de proceso.
- Estándar de calidad.
- Medio ambiente.
- Ciclos de trabajo.
Estándar de funcionamiento.
- Estándar de ejecución como parametro que permite especificar.
- Definición de la capacidad esperada del equipo.
- Independiente de los calores nominales del sistema o del equipo analizado.
Reglas de las funciones.
Enfocadas a:
- Por qué fue instalado el equipo.
- Qué tiene que cumplir el equipo para cumplir su misión.
- Nunca listar componentes o partes.
80
Ilustración 33. Ilustración de un molino de bolas, para la definición de las funciones. Fuente: Autores.
Tabla 22. Ejemplo de funciones para un molino de bolas para cemento.
FUNCIONES PRIMARIAS FUNCIONES SECUNDARIAS
Moler 10 ton/hr de cemento, la temperatura de salida del cemento será hasta 110°C.
Rotar a 23 RPM.
Permitir la salida de cemento molido reteniendo el material con una granulometría superior al 10% de la malla de 10 mm.
Triturar y reducir en la primera cámara el tamaño de la mezcla alimentada.
Permitir el paso de material de la primera a la segunda cámara, con una granulometría no mayor del 10% de la malla 6 mm.
Moler en la segunda cámara el material hasta alcanzar una granulometría no mayor del 55% malla 325 a la salida del molino.
Resguardar contra el impacto y abrasión el casco del molino.
Encerrar el material en proceso y los cuerpos moledores en sus respectivas cámaras.
Proteger con culatas los cuellos del molino contra impacto y abrasión.
Permitir el paso del aire de barrido del molino.
Soportar las placas del tamiz intermedio.
Sujetar las barras levantadoras y placas al cuerpo del molino.
Permitir el ingreso de una persona de contextura medía al molino.
Soportar el molino radial y axialmente, permitiendo libre
81
FUNCIONES PRIMARIAS FUNCIONES SECUNDARIAS
rotación, con un desgaste en los bujes inferior de 0,5 mm diametralmente, en un periodo de hasta 6 meses.
Permitir la lubricación en los bujes.
Aplicar entre 70 y 80 gr diarios de grasa MALLEUS GL 205 de manera manual en el conjunto de la rueda dentada helicoidal y la Catalina.
Acoplar el eje piñón con el embrague electromagnético.
Transmitir 23 RPM al molino con una excentricidad máxima de 0,5 mm.
Anclar la Catalina al cuerpo del molino.
Transmitir el movimiento con una vibración máxima de 5 mm/seg.
Acoplar el motor por medio de un embrague electromagnético.
Rotación libre de la parte libre del embrague cuando esté desembragado sin generar ruido ni calentamiento.
Protección contra la corrosión.
Fuente: Autores.
2.5. Análisis de fallas funcionales
Desde las funciones principales y secundarias analizamos las fallas funcionales,
que de presentarse y de manera clara y concisa, afectan la función, entonces con
lluvias de ideas y ante cada función localizamos la inhabilidad del activo (equipo
objeto de estudio) para cumplir su estándar de funcionamiento. Se recomienda
que se describa como falla el equipo sin tocar el porqué, se califican las ideas con
que tan razonable es la probabilidad de ocurrir por no gestión de mantenimiento.
En este análisis no se describen componentes y por lo general se describen hasta
en cinco palabras.
82
Ilustración 34. Componentes molino de bolas, para el ejemplo de la tabla de fallas funcionales. Fuente: Autores.
Tabla 23. Ejemplo de función versus fallas funcionales para un molino de bolas para cemento.
FUNCIÓN FALLA FUNCIONAL
Moler 10 ton/hr de cemento, la temperatura de salida del cemento será hasta 110°C.
No muele.
Muele menos de 10 Ton/hr.
Muele material, pero la temperatura de salida es superior a 110°C.
Rotar a 23 RPM. Gira a menos de 23 RPM.
Triturar y reducir en la primera cámara el tamaño de la mezcla alimentada.
No tritura ni reduce.
Permitir el paso de material de la primera a la segunda cámara, con una granulometría no mayor del 10% de la malla 6 mm.
No pasa material.
Pasa más del 10% de material con una granulometría mayor de la malla 6 mm.
Moler en la segunda cámara el material hasta alcanzar una granulometría no mayor del 55% malla 325 a la salida del molino.
Muele con una granulometría mayor del 55% en la malla 325
Resguardar contra el impacto y abrasión el casco del molino.
No protege el caso.
Encerrar el material en proceso y los cuerpos moledores en sus respectivas cámaras.
No contiene el material en proceso y/o los cuerpos moledores.
Proteger con culatas los cuellos del No se protegen los cuellos.
83
FUNCIÓN FALLA FUNCIONAL
molino contra impacto y abrasión.
Permitir el paso del aire de barrido del molino.
No se permite el paso del aire de barrido.
Soportar las placas del tamiz intermedio.
No se sujetan las placas.
Sujetar las barras levantadoras y placas al cuerpo del molino.
No se sujetan las barras ni placas.
Permitir el ingreso de una persona de contextura medía al molino.
No se permite el acceso al molino.
Permitir la salida de cemento molido reteniendo el material con una granulometría superior al 10% de la malla de 10 mm.
No permite la salida de cemento
Permite la salida de cemento con una granulometría superior al 10% de la malla de 10 mm.
Soportar el molino radial y axialmente, permitiendo libre rotación, con un desgaste en los bujes inferior de 0,5 mm diametralmente, en un periodo de hasta 6 meses.
Desgaste en los bujes superior a 0,5 mm en el diámetro en un tiempo inferior a 6 meses.
No soporta el molino.
No permite la libre rotación.
Permitir y contener la lubricación en los bujes.
No contiene el lubricante.
No permite la lubricación de los bujes.
Aplicar entre 70 y 80 gr diarios de grasa MALLEUS GL 205 de manera manual en el conjunto de la rueda dentada helicoidal y la Catalina.
Se suministra menos grasa de la cantidad recomendada o se aplica la grasa
No se suministra.
Se suministra más grasa de la cantidad recomendada.
Acoplar el eje piñón con el embrague electromagnético.
No se permite el acople.
Transmitir 23 RPM al molino con una excentricidad máxima de 0,5 mm.
No se transmite movimiento.
Excentricidad superior de 0,5 mm.
Anclar la Catalina al cuerpo del molino. La Catalina no se ancla.
Transmitir el movimiento con una vibración máxima de 5 mm/seg.
Nivel de vibración superior de 5 mm/seg.
Acoplar el motor por medio de un embrague electromagnético.
No se permite acoplamiento.
Rotación libre de la parte libre del embrague cuando esté desembragado sin generar ruido ni calentamiento.
No gira libremente.
Ruido excesivo.
Calentamiento excesivo.
84
FUNCIÓN FALLA FUNCIONAL
Protección contra la corrosión por medio de pinturas.
Hay corrosión.
Fuente: Autores.
2.6. Análisis de modo de falla
Un modo de falla corresponde a la causa que genera como efecto la falla, y está
a su vez corresponde a la pérdida total o parcial de una función por parte del
activo objeto de estudio. Por ejemplo, analicemos el modo de falla de un motor
eléctrico, la falla corresponde a la entrega del par motor, pero la falla se puede
presentar por diferentes modos de falla, como por ejemplo la caída de una o más
fases, o por la ruptura de uno de los rodamientos del eje o por un problema en el
rotor.
Ilustración 35. Pasos en el análisis de modos de falla. Fuente: Autores.
85
Es importante denotar que, así como una función puede tener más de una falla
funcional, cada falla funcional tiene una o más modos de falla.
Cuando se presenta la falla, se afecta negativamente la operación desde la salud
y seguridad, o el medio ambiente, o la calidad o el resultado netamente operativo.
De tal forma que es importante identificar por qué ocurrió la falla, y no el cómo.
Aspecto fundamental porque permite definir una contramedida para evitar que el
modo de falla ocurra.
Tabla 24. Ejemplo Modos de Falla para un molino de cemento.
FUNCION FALLA FUNCIONAL MODOS DE FALLA
1
Moler 10 Ton/hr de cemento a una temperatura inferior de 110°C
A No muele
1. Falla del motor sincrónico. 2. Falla del embrague. 3. Falla del equipo de dosificación.
B Muele menos de 9 Ton/hr
1. Desgaste de cuerpos moledores. 2. Tamiz central roto. 3. Falla de dosificación. 4. Falla del separador. 5. Granulometría del material alimentado por encima de 4 mm. 6. Molturabilidad del Clinker muy alta.
C
Muele material con una temperatura de salida superior a 110°C.
1. Clinker con temperatura superior de 100°C. 2. Material insuficiente en la primera cámara.
2 Operación en 23 RPM
A Gira a menos de 23 RPM
1. Falla del embrague.
3
Triturar y reducir en la primera cámara el tamaño de la mezcla hasta un máximo de 3% malla 40
A No tritura ni reduce 1. Desgaste de cuerpos.
4
Permitir el paso de material no mayor de 6 mm de la primera a la segunda cámara
A
Pasa material mayor de 6 mm de la primera a la segunda cámara
1. Tamiz central roto. 2. Ranuras desgastadas.
B No hay paso de la 1. Ranuras tapadas.
86
FUNCION FALLA FUNCIONAL MODOS DE FALLA
primera a la segunda cámara.
5
Moler en la segunda cámara el material hasta alcanzar una granulometría no mayor al 55% malla 325, a la salida del molino
A
El material sale del molino con una granulometría mayor del 55% con la malla 325
1. Desgaste de los cuerpos moledores. 2. Tamiz central roto.
6 Proteger contra el impacto y abrasión el caso del molino
A No se protege el caso del molino
1. Placas rotas 2. Levantadores rotos. 3. Placas caídas.
7
Contener el cemento de transición y los cuerpos moledores en sus respectivas cámaras
A No contiene
1. Tornillos sueltos. 2. Casco del molino fracturado. 3. Manhole mal ajustado.
8
Proteger con culatas y los cuellos del molino contra impactos y abrasión
A No se protegen los cuellos
1. Culatas fracturadas. 2. Culatas mal ensambladas.
9
Transportar con el tornillo sin fin el material dosificado al interior del molino a 9 Ton/hr
A El material es dosificado a menos de 9 Ton/hr al molino.
1. Sin fin desgastado. 2. Sin fin con hélices rotas o dobladas. 3. Falla del moto - reductor.
10 Impedir la salida de cuerpos moledores
A Permite la salida de cuerpos moledores
1. Tamiz roto. 2. Secciones caídas.
11 Permitir el paso de aire de barrido del molino
A No permite el paso de aire
1. Taponamiento.
12 Soportar en su lugar las placas de tamiz intermedio
A Las placas de tamiz intermedio se mueven de su sitio
1. Tornillería de apriete suelta.
13 Sujetar las barrar levantadoras y placas al cuerpo del molino
A No se sujetan las barras ni placas al molino
1. Tornillería fracturada.
14
Permitir la salida de cemento molido reteniendo el material mayor de 10 mm
A No se permite la salida de cemento
1. Canastilla de salida obstruida.
B Permite la salida de material mayor de 10 mm
1. Canastilla de salida fracturada.
15
Soportar el molino axial y radialmente permitiendo la libre rotación, con un desgaste inferior a 0,5 mm en 6 meses
A No soporta el molino 1. Base fracturada.
B Desgaste de bujes superior a 0,5 mm en
1. Lubricación deficiente
87
FUNCION FALLA FUNCIONAL MODOS DE FALLA
un tiempo inferior de 6 meses
2. Aceite lubricante contaminado. 3. Material inadecuado para la fabricación de los bujes.
C No se permite libre rotación
1. Bujes fracturados. 2. Falla eje. 3. Falla rodamientos.
16 Lubricación automática de los bujes
A Lubricación insuficiente
1. Fuga de aceite. 2. Cucharas fracturadas. 3. Cucharas incompletas.
17
El sistema de potencia entrega y reducir de 240 a 23 RPM con un nivel de vibración máximo de 5 mm/s
A No se transmite movimiento
1. Falla del motor. 2. Falla del embrague. 3. Falla del reductor.
B
Transmite movimiento con un nivel de vibración superior a 5 mm/s
1. Rotura de diente/s de rueda/s dentada/s reductor. 2. Falta de rigidez en el anclaje del sistema de potencia. 3. Falla de cuña de ensamble del eje. 4. Rotura de dientes Catalina. 5. Rotura chumacera.
18 Aplicar diariamente 70 a 80 gr de grasa MALLEUS GL 205 al reductor
A No lubricación del reductor.
1. No hay existencia de la grasa. 2. No se aplica la grasa.
19 Acople del eje piñón con el embrague electromagnético
A
No hay acople del eje piñón con el embrague electromagnético
1. Tornillo fracturados. 2. Embrague roto. 3. Uñas de asbesto con desgaste. 4. Graduación inadecuada del embrague. 5. Tuerca de graduación fracturada. 6. Falla eléctrica.
Fuente: Autores.
88
2.7. Identificación de la causa raíz
El modo de falla provoca la pérdida de función total o parcial de un activo en el
ámbito operacional, en las aplicaciones de piso vamos a encontrar fallas
funcionales que tienen más de un modo de falla; en la lluvia de ideas que debe
hacerse con el fin de solucionar cada falla funcional la pregunta que debe guiar la
discusión es: ¿qué causa la falla?, entran todas las ideas para luego identificar
el/los modos de falla. El estudio de la falla funcional y el/los modo/s de falla nos
llevan a la identificación de la causa raíz, es vital el análisis que por lo general no
resulta en una sesión, además de la importancia de que sea resultante del trabajo
en equipo, una visión múltiple, que desde diferentes puntos de vista en un
escenario de respeto ante la llegada de comentarios que de entrada pueden
parecer salidos de la realidad, pero que con mente abierta y actitud positiva, y de
cambio, ofrecen resultados exitosos.
Al respecto, la recomendación es la utilización de los factores del AMEF, Análisis
del modo y efecto de la falla, (FMEA – Failure Mode and Effect Analysis).
Empleamos un análisis del riesgo, utilizando la metodología del análisis de modo
de falla, efectos y criticidad, identificando los modos de falla jerarquizados para
planear la mejor tarea de mantenimiento, que puede ser preventiva, predictiva o
hasta correctiva.
Con la aplicación del AMEF se definen los modos de falla que ofrecen el mayor
riesgo al personal, la Calidad, la instalación y la producción. Los modos de falla de
mayor riesgo, son entrada al proceso de planeación donde se seleccionan las
tareas de mantenimiento detallado, mientras que los modos de falla de medio y
bajo riesgo, son tratados con un proceso genérico.
Con lo anterior se identifican las áreas donde el mantenimiento tendrá una mejor
oportunidad para impactar la seguridad y confiabilidad de la instalación. Así se
optimizan los recursos ya que la planeación del mantenimiento evoluciona porque
ahora está enfocada en los modos de falla derivados de un análisis funcional y no
89
orientada en los equipos, en resumen, el plan de mantenimiento se construye por
modo de falla y no por equipo.
Las revistas y autores actuales muestran con claridad, que la incorporación de
criterios confiabilidad y severidad en la planeación del mantenimiento corresponde
a una tendencia mundial, que cambia el paradigma de la incorporación no solo de
nuevas tecnologías en la gerencia del proceso de mantenimiento, sino en la
planeación.
Como en los demás procesos, la resistencia al cambio representa un reto
constante, la meta al respecto del cambio se centra en la planeación, porque es
evidente que trabajamos con una metodología diferente para planear, no
cambiamos la manera en la que realizan las tareas del mantenimiento. Un aspecto
que facilita el cambio y a la vez se traduce en motivación es con mejor plan,
porque mitigamos el riesgo minimizando las intervenciones más desgastantes, los
correctivos, en donde el personal de mantenimiento soporta la presión de
producción mientras que analiza y ejecuta.
2.8. Definición de consecuencias de falla
Tabla 25. Ideograma de codificación y presentación resumen de los efectos de falla
FUNCIÓN FALLA
FUNCIONAL MODO DE FALLA EFECTO DE LA FALLA
1 Primaria A ¿Perdida de la función?
1 ¿Qué causa la falla?
¿Qué ocurre cuando falla?
B ¿Perdida de la función?
1 ¿Qué causa la falla?
¿Qué ocurre cuando falla?
2 ¿Qué causa la falla?
¿Qué ocurre cuando falla?
2 Secundaria A ¿Perdida de la función?
1 ¿Qué causa la falla?
¿Qué ocurre cuando falla?
2 ¿Qué causa la falla?
¿Qué ocurre cuando falla?
Fuente: Autores.
90
¿Qué ocurre cuando sucede el modo de falla?, describimos entonces lo que
pasa una vez que el modo de falla se presenta, centrándonos en definir
claramente la afectación en seguridad industrial, Calidad u operatividad.
Para organizar la información se recomienda utilizar códigos en los formatos que
se utilizan para documentar la información construida, el sistema de gestión de la
Calidad de cada empresa, en el control de formatos se convierte en un soporte
necesario para formalizar el ejercicio.
A manera de ejemplo y para aclarar de la mejor manera, se desarrolla el efecto
de la falla para el primer modo de falla: “Falla del motor sincrónico”, de la falla
funcional A “No muele”, de la función primaria 1, “Moler 10 Ton/hr de cemento a
una temperatura inferior de 110°C”. Este ejemplo tiene una característica
importante, en el sentido de mostrar la importancia de contar con integrantes con
experiencia en el mantenimiento eléctrico, la diversidad de los integrantes del
equipo caza fallas se traduce en contar con el apoyo requerido para dar resultados
de alto nivel. Para lo cual vamos a tener en cuenta la causa raíz. Una falla de un
motor sincrónico se presenta por:
Tabla 26. Efectos de la falla de un motor sincrónico
Falla Causa de la Falla Efecto de la falla
Falla generada por la operación que genera calentamiento en los equipos.
1. Suciedad en las partes del motor. 2. Aislamientos térmicos en mal estado. 3. Cuchillas del molino desgatadas. 4. Sobrecarga. 5. Sistema de control des configurado. 6. Operación inadecuada del sistema de control protección.
1. Calentamiento. 2. Conatos de incendio. 3. Pérdidas de energía. 4. Paros indebidos. 5. Sobre corrientes. 6. Caídas de tensión. 7. Ineficacia. 8. Sobre costos en la operación.
Falla generada por la operación que genera vibraciones mecánicas.
1. Rotor ovalado. 2. Inducido entre chumaceras excéntricas. 3. Desalineación entre el rotor y el estator.
1. Alto calentamiento. 2. Caída de la vida útil del motor. 3. Paros indebidos. 4. Sobre corrientes.
91
Falla Causa de la Falla Efecto de la falla
4. Des uniformidad del entre hierro. 5. Perforación ovalada del estator. 6. Devanados abiertos o en corto circuito. 7. Hierro del motor en corto circuito. 8. Bandas destempladas.
5. Desbalances de corrientes. 6. Desbalances de voltaje. 7. Ineficiencia. 8. Sobre costos en la operación.
Variaciones instantáneas de variación de voltaje por fallas originadas en la no Calidad de la Potencia por la entrada de consumo de otros equipos de gran consumo en el mismo circuito.
1. Corto circuito en un alimentador de alta potencia. 2. Arranque de motores de alta potencia en el mismo circuito.
1. Apertura errada de contactores y dispositivos de protección. 2. Arranque no exitoso del motor.
Variaciones instantáneas de variación de voltaje por fallas originadas en la no Calidad de la Potencia por desbalance de fases.
1. Incremento temporal de voltaje durante un desbalance de fases. 2. Falla de un sistema no aterrizado de impedancia de cero a infinita. 3. Fallas localizadas en el sistema de 4 hilos y múltiple aterrizaje.
1. Incremento temporal del voltaje. 2. Sobre voltajes línea – tierra. 3. Operación inadecuada del sistema control protección. 4. Problemas de hardware por calentamiento en el equipo de cómputo de control. 5. Destrucción de componentes electrónicos. 6. Daño en disco duro del equipo de cómputo de control. 7. Daño de cabezales de dispositivos electrónicos.
Variaciones instantáneas de variación de voltaje por fallas originadas en la no Calidad de la Potencia por interrupciones.
1. Fallas en el motor. 2. Mala operación del sistema de control protección
1. Paros del motor. 2. Ineficacia. 3. Sobre costos, en la operación y el mantenimiento. 4. Caída de la vida útil de los equipos. 5. Huecos de voltaje desde la falla hasta la entra del sistema de control protección. 6. Perdida de información del disco duro del equipo de
92
Falla Causa de la Falla Efecto de la falla
cómputo de control.
Variaciones instantáneas de variación de voltaje por fallas originadas en la no Calidad de la Potencia por sobre tensiones.
1. Apagado del motor. Falla del equipo de cómputo de control.
Variaciones instantáneas de variación de voltaje por fallas originadas en la no Calidad de la Potencia por sub tensiones.
1. Arranque de equipos de gran consumo en el mismo circuito. 2. Caídas de voltaje del sistema de generación.
1. Errores en los archivos de datos. 2. Fallas en componentes eléctricos.
Fuente: Autores.
2.9. Análisis del riesgo
Contra la consecuencia que ocurre ante un modo de falla, el análisis del riesgo
permite sopesar la importancia de las fallas, dando luces claras de los modos de
falla críticos, ayudando a evaluar las consecuencias. La evolución del RCM 2
permite la calificación de la ocurrencia y la severidad, en el riesgo con las
siguientes tablas estándar. Según la Norma SAE JA 1011.
Tabla 27. Valoración de la ocurrencia
Valor ocurrencia
Probabilidad Descripción
4 Frecuente Una falla en un mes
3 Ocasional Una falla en un año
2 Remota Una falla en cinco años
1 Poco probable Una falla en veinte años
Fuente: Norma SAE JA 1011.
La ocurrencia está asociada a la probabilidad de que ocurra la falla, presentando
el modo de fallo.
93
Tabla 28. Valoración de la severidad
Valor severidad
Consecuencia Descripción
4 Muy critica Paradas largas y costosas, afectación catastrófica del equipo en operatividad, Calidad y Seguridad Industrial.
3 Critica Paradas que afectan de manera severa la Seguridad Industrial y/o la operatividad.
2 Marginal Modos de fallo que afectan con baja severidad temas de Calidad.
1 Insignificante Se gestiona por medio de tareas de mantenimiento de baja prelación.
Fuente: Norma SAE JA 1011.
Durante el análisis de efecto de las consecuencias registradas qué evidencia se
ha producido en el modo de falla, la manera en que el modo de falla ofrece
amenaza para la seguridad industrial y el medio ambiente, la manera en que el
modo de falla afecta la producción y la operación, daños causados por el modo de
falla, y para cerrar el ciclo, que se requiere para corregir el fallo con su
correspondiente plan de seguimiento.
Por lo que para conocer la severidad vamos a dar valor a:
1. Consecuencias asociadas a fallas ocultas. FO.
2. Consecuencias asociadas a la seguridad industrial. SI.
3. Consecuencias asociadas al medio ambiente. MA.
4. Consecuencias asociadas a los costos de la reparación. CR.
5. Consecuencias asociadas al efecto en los clientes. CL.
6. Consecuencias asociadas al efecto en la imagen corporativa. IC.
Tabla 29. Valoración de las consecuencias asociadas de las fallas ocultas
Descripción Valoración
No existen fallas ocultas que ocasionen fallas múltiples 0
Existen fallas ocultas que ocasionen algunas fallas múltiples 1
Existen fallas ocultas que pueden ocasionar fallas múltiples 2
94
Descripción Valoración
Existen fallas ocultas que pueden ocasionar varias fallas múltiples 3
Existen fallas ocultas que pueden ocasionar fallas múltiples a gran escala
4
Fuente: Norma SAE JA 1011.
Tabla 30. Valoración de las consecuencias a la seguridad industrial
Descripción Valoración
No hay afectación a la seguridad industrial 0
Afecta a una persona hasta con incapacidad temporal 1
Afecta entre 2 a 4 personas hasta con incapacidad temporal 2
Afecta a más de 4 personas con incapacidad temporal y hasta a una con incapacidad permanente.
3
Afecta a más de una persona con incapacidad permanente o causa de muerte
4
Fuente: Norma SAE JA 1011.
Tabla 31. Valoración de las consecuencias del medio ambiente
Descripción Valoración
No hay afectación al medio ambiente 0
Afecta al medio ambiente, pero puede ser mitigado 1
Afecta los recursos de una comunidad, es reversible en menos de 6 meses.
2
Afecta los recursos de una comunidad, es reversible en menos de 2 años.
3
Afecta los recursos de una comunidad, es irreversible 4
Fuente: Norma SAE JA 1011.
Tabla 32. Valoración de las consecuencias asociadas a los costos de la reparación
Descripción Valoración
Los costos de reparación son menores de U$50 0
Los costos de reparación están entre U$50 y U$200 1
Los costos de reparación están entre U$200 y U$500 2
Los costos de reparación están entre U$500 y U$1000 3
Los costos de reparación están por encima de U$1000 4
Fuente: Norma SAE JA 1011.
95
Tabla 33. Valoración de las consecuencias asociadas a los costos del efecto en los clientes
Descripción Valoración
Los costos del efecto en los clientes son inferiores a U$1,000 0
Los costos del efecto en los clientes están entre U$1,000 y U$ 10,000 1
Los costos del efecto en los clientes están entre U$10,000 y U$ 20,000 2
Los costos del efecto en los clientes están entre U$20,000 y U$ 100,000 3
Los costos del efecto en los clientes son mayores a U$ 100,000 4
Fuente: Norma SAE JA 1011.
Tabla 34. Valoración de las consecuencias asociadas a la afectación de la imagen corporativa
Descripción Valoración
No hay afectación 0
El evento afecta la credibilidad en los clientes, pero se soluciona con explicaciones directas
1
El evento afecta la credibilidad en los clientes, pero se soluciona con campañas con costo inferior a U$1,000
2
El evento afecta la credibilidad en los clientes, pero se soluciona con campañas con costo entre U$1,000 hasta U$10,000
3
El evento afecta la credibilidad en los clientes, pero se soluciona con campañas con costo superior a U$10,000
4
Fuente: Norma SAE JA 1011.
Los 6 valores permiten responder ¿Qué ocurre cuando falla?, pero de una
manera menos subjetiva, es claro que para algunos autores el efecto de la falla se
resume en las cinco columnas de la valoración del efecto de la falla, para cada
modo de falla, donde se responde con un SI o un NO en cada valor de
consecuencia. Mientras que, para otros autores, y es el método recomendado,
valoramos cada modo de falla con las calificaciones de las tablas anteriores,
según el caso. A continuación, una valoración del efecto de la falla.
Tabla 35. Ejemplo de valorización del efecto de la falla
FUNCIÒN FALLA
FUNCIONAL MODO DE
FALLA EFECTO DE LA FALLA
FO SI MA CR CL CI
1 Primaria A ¿Perdida de la función?
1 ¿Qué causa la
falla? 4 3 3 2 3 1
B ¿Perdida de la función?
1 ¿Qué causa la
falla? 3 2 3 3 2 1
96
FUNCIÒN FALLA
FUNCIONAL MODO DE
FALLA EFECTO DE LA FALLA
FO SI MA CR CL CI
2 ¿Qué causa la
falla? 3 3 1 4 0 0
2 Secundaria A ¿Perdida de la función?
1 ¿Qué causa la
falla? 2 2 2 2 1 0
2 ¿Qué causa la
falla? 2 2 1 3 1 0
Fuente: Autores.
En el proceso de valoración de cada modo de falla, tenemos que, para la
severidad, como indicador de la gravedad del modo de falla respecto del equipo,
que se amarra coherentemente de la probabilidad de que ocurra.
El riesgo de la ocurrencia del modo de falla, R, es el resultado multiplicativo de la
valorización de la ocurrencia por la severidad.
Según el punto 5.4 de la Norma SAE JA 1011, se tiene:
Tabla 36. Valorización del riesgo
4 4 8 12 16 RIESGO ALTO
3 3 6 9 12
2 2 4 6 8 RIESGO MEDIO
1 1 2 3 4
1 2 3 4 RIESGO BAJO
Fuente: Autores.
El siguiente ejemplo práctico permite aclarar cualquier duda en el cálculo de la
severidad, ocurrencia y riesgo. Una vez definidos las 6 consecuencias asociadas:
1. Consecuencias asociadas a fallas ocultas. FO.
OC
UR
REN
CIA
SEVERIDAD
97
2. Consecuencias asociadas a la seguridad industrial. SI.
3. Consecuencias asociadas al medio ambiente. MA.
4. Consecuencias asociadas a los costos de la reparación. CR.
5. Consecuencias asociadas al efecto en los clientes. CL.
6. Consecuencias asociadas al efecto en la imagen corporativa. IC.
La severidad corresponde al promedio de las 6 consecuencias asociadas,
teniendo en cuenta que cada valor igual a cero no se tiene en cuenta el cálculo.
En Excel puede utilizar la función PROMEDIO.SI, en donde selecciona los valores
de las consecuencias asociadas, para luego indicar “>0”. Para el caso del riesgo
redondee al entero superior.
Tabla 37. Ejemplo práctico del cálculo de la severidad, ocurrencia para valorar y priorizar el riesgo
MODOS DE FALLA O FO SI MA IC CR CL S R
1A1. Falla del motor sincrónico. 4 4 0 1 3 5 2 3 12
1A2. Falla del embrague. 2 3 0 0 2 4 2 3 5
1A3. Falla del equipo de dosificación. 2 3 0 0 2 3 2 3 5
1B1. Desgaste de cuerpos moledores. 2 3 0 0 1 3 2 2 4
1B2. Tamiz central roto. 4 3 0 0 2 3 2 3 10
1B3. Falla de dosificación. 2 3 0 0 2 3 2 3 5
1B4. Falla del separador. 2 3 0 0 2 3 2 3 5
1B5. Granulometría material IN más de 4 mm. 2 3 0 0 1 3 2 2 4
1B6. Molturabilidad del Clinker muy alta. 2 3 0 0 1 2 2 2 4
1C1. Clinker con temperatura superior de 100°C.
2 3 0 0 1 3 2 2 4
2A1. Falla del embrague. 2 3 0 0 2 3 1 2 4
3A1. Desgaste de cuerpos. 2 2 0 0 1 3 3 2 4
4A1. Tamiz central roto. 2 2 1 0 3 2 1 2 3
4A2. Ranuras desgastadas. 2 2 0 0 3 2 3 3 5
4B1. Ranuras tapadas. 2 1 0 0 1 1 3 2 3
5A1. Desgaste de los cuerpos moledores. 2 2 0 0 1 3 3 2 4
5A2. Tamiz central roto. 2 1 0 0 1 1 3 2 3
6A1. Placas rotas 2 2 0 0 3 3 3 3 5
98
MODOS DE FALLA O FO SI MA IC CR CL S R
6A2. Levantadores rotos. 2 2 0 0 3 3 3 3 5
6A3. Placas caídas. 2 2 0 0 3 1 3 2 4
7A1. Tornillos sueltos. 2 1 0 0 3 2 3 2 4
7A2. Casco del molino fracturado. 2 2 0 0 3 2 3 3 5
7A3. Manhole mal ajustado. 2 2 1 0 3 3 3 2 4
8A1. Culatas fracturadas. 2 2 0 0 3 3 3 3 5
8A2. Culatas mal ensambladas. 1 2 0 0 3 1 3 2 2
9A1. Sin fin desgastado. 2 1 0 0 3 2 3 2 4
9A2. Sin fin con hélices rotas o dobladas. 2 1 0 0 3 2 3 2 4
9A3. Falla del moto- reductor. 3 1 0 0 3 2 3 2 6
10A1. Tamiz roto. 3 1 0 0 3 3 3 3 7
10A2. Secciones caídas. 2 2 0 0 3 3 3 3 5
11A1. Tornillería de apriete suelta. 1 2 0 0 3 2 3 3 2
12A1. Tornillería fracturada. 2 2 0 0 3 2 3 3 5
13A1. Canastilla de salida obstruida. 1 2 0 0 3 2 3 3 2
13B1. Canastilla de salida fracturada. 1 1 0 0 3 2 3 2 2
14A1. Base fracturada. 2 1 0 0 3 2 3 2 4
14B1. Lubricación deficiente 2 4 0 0 3 1 3 3 5
14B2. Aceite lubricante contaminado. 1 4 0 0 3 2 3 3 3
14B3. Material inadecuado fabricación bujes. 1 2 0 0 3 2 3 3 2
14C1. Bujes fracturados. 1 2 0 0 3 3 3 3 2
14C2. Falla eje. 1 2 0 0 3 3 3 3 2
14C3. Falla rodamientos. 1 2 0 0 3 2 3 3 2
15A1. Fuga de aceite. 1 2 0 0 3 3 3 3 2
15A2. Cucharas fracturadas. 1 2 0 0 3 2 3 3 2
15A3. Cucharas incompletas. 1 2 0 0 3 2 3 3 2
16A1. Falla del motor. 1 2 0 0 3 3 3 3 2
16A2. Falla del embrague. 1 2 0 0 3 3 3 3 2
16A3. Falla del reductor. 1 1 0 0 3 2 3 2 2
16B1. Rotura de diente/s reductor. 1 1 0 0 3 1 3 2 2
16B2. Falta de rigidez anclaje sist. Potencia. 1 2 0 0 3 1 3 2 2
16B3. Falla de cuña de ensamble del eje. 1 1 0 0 3 1 3 2 2
16B4. Rotura de dientes Catalina. 2 2 0 0 3 3 1 2 4
99
MODOS DE FALLA O FO SI MA IC CR CL S R
16B5. Rotura chumacera. 2 2 0 0 3 1 3 2 4
17A1. No hay existencia de la grasa. 1 2 0 0 1 3 3 2 2
17A2. No se aplica la grasa. 1 2 0 0 3 3 3 3 2
18A1. Tornillos fracturados. 1 2 0 0 2 1 1 2 1
18A2. Embrague roto. 1 2 0 0 2 1 3 2 2
18A3. Uñas de asbesto con desgaste. 2 2 0 0 2 1 3 2 4
18A4. Graduación inadecuada del embrague. 1 2 0 0 2 1 3 2 2
18A5. Tuerca de graduación fracturada. 1 2 0 0 3 1 3 2 2
18A6. Falla eléctrica. 3 2 0 0 3 3 3 3 8
Fuente: Autores.
Lo anterior concluye que se presentan 17 modos de falla con una valoración del
riesgo superior a 4, que corresponden al 28% del total de modos de falla. De los
cuales solamente 2 son superiores a 10, entre 6 y 9 tenemos 3, de tal forma que
12 tienen un riesgo valorado de 5. Con un valor de 4 tenemos 16 modos, con
riesgo de 3 tenemos 4 modos de falla. Cerramos con 23 modos de falla con una
valoración del riesgo inferior de 2, equivalentes a un 38%.
100
2.10. Selección de tareas y periodicidad
Ilustración 36. Clases de mantenimiento. Fuente: Autores.
MANTENIMIENTO PREDITIVOUtiliza técnicas de diagnóstico, captura de
datos.
Alta calidad de reparaciones y eficiencia.
Crecimiento competencias del personal mtto.
Balanceo de motores, análisis de corriente.
Alineación de flechas, evaluaciones no destructivas, análisis de aceites lubricantes.
MANTENIMIENTO AUTÓNOMO
Restauración programada.
Rutinas de prevención.
Actividades de busqueda de fallas ocultas
Mejoras del costo.
Descarte programado en base a condición.
MANTENIMIENTO PREVENTIVO
Derroche.
Sin prevenciòn de incidentes.
Alto inventario.
Crecen disponibilidad y confibialidad.
Riesgo en las fallas de arranque.
Alto costo.
MANTENIMIENTO CORRECTIVOTiempos muertos altos.
Costos de mantenimiento altos.
Peligros de seguridad indutrìal.
Reparaciones reactivas.
Largas jornadas de trabajo para personal de mantenimiento.
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El balance del equipo caza fallas tiene de nuevo un importante requerimiento,
dicho equilibrio se orientará hacia la uniformidad de criterios sobre las clases de
mantenimiento.
Con la gestión de tareas predictivas, como termografías, análisis de vibraciones,
balanceo. Y de una métrica cierta, soportada en indicadores estadísticos tales
como tiempo medio entre fallas, mantenibilidad, disponibilidad, confiabilidad; que,
con el uso de herramientas de análisis estadísticos de procesos, tenemos lo
necesario para medir e implementar RCM.
Tenemos hasta ahora una lista de modos de falla con una valoración del riesgo,
el primer aspecto que requiere atención es la gestión de las fallas de alto impacto,
de tal que iniciamos por tener en cuenta la obligatoriedad de prevención de los
modos de falla cuyas consecuencias estén asociadas en la seguridad industrial y/o
del medio ambiente. Filtrar las valoraciones que desde 4 hasta 1 son diferentes 0,
son un lineamiento claro de priorización. También, dentro de las fallas de alto
impacto están todas aquellas cuya valoración del riesgo tengan un valor superior a
3.
Mientras que para los modos de falla con un NPR alto, establecemos
contramedidas para minimizar o eliminar el riesgo de que se presente el
correspondiente fallo, para lo cual tenemos entonces actividades:
1. Preventivas. Se realizan siempre que los costos de gestión sean inferiores al
costo de afectación del modo de falla.
2. Correctivas. Para las actividades de mantenimiento que económicamente son
más baratas de realizar una vez que se presentan, comparadas con el costo de
las actividades de prevención.
102
Dentro del análisis, las fallas ocultas ocupan un espacio importante, en donde sí
las fallas ocultas afectan la seguridad industrial, el medio ambiente o las tareas
operativas de alto impacto, pasan a ser de obligatoria gestión y cumplimiento. En
el tiempo de requiere de programar tareas de búsqueda de fallas ocultas, teniendo
en cuenta que luego de gestionar el riesgo, valoramos de nuevo los modos de
falla. Para las demás fallas (ocultas o no), las que no afectan la seguridad
industrial, el medio ambiente o la operación, con un riesgo con un valor superior
de 3, trabajamos con tareas preventivas solamente cuando sea más costoso
prevenir que permitir que la falla ocurra, de lo contrario vamos con una tarea
correctiva.
En el tiempo es probable encontrar la necesidad de rediseñar en lugar de
mantener, en estos casos particulares se presentan situaciones en donde:
1. La seguridad industrial, el ambiente o el proceso requieren del equipo una
confiabilidad superior a la que él puede entregar.
2. Tenemos modos de falla para los cuales no logramos establecer tareas de
mantenimiento para afectar positivamente el riesgo.
3. Después de un análisis económico, el costo de rediseñar es menor que el de
mantener.
Tabla 38. Tipos de mantenimiento de las tareas propuestas
MODOS DE FALLA
TAREAS PROPUESTAS TIPO DE
MANTENIMIENTO
1A1. Falla del motor sincrónico.
Limpieza interna del motor, medición con Megger de corrientes, verificaciones dimensionales
Preventivo
1A2. Falla del embrague.
Verificación de discos de asbesto, de ser necesario re-cambio, verificación de torque de tornillería
Preventivo
1A3. Falla del equipo de dosificación.
Limpieza general del equipo de dosificación, termografías de los sistemas mecánicos y eléctricos, inspección visual de rodamientos y transmisión.
Preventivo
1B1. Desgaste de cuerpos moledores.
Medición mensual del desgaste de los cuerpos moledores
Preventivo
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MODOS DE FALLA
TAREAS PROPUESTAS TIPO DE
MANTENIMIENTO
1B2. Tamiz central roto.
Inspección visual del tamiz central roto Preventivo
9A1. Sin fin desgastado.
Cambio del sinfín Correctivo
Fuente: Autores.
2.11. Conformación del plan de mantenimiento
Estableciendo para cada causa un tipo de tarea, entendiendo que cada tarea se
enfoca en la causa que la genera, definimos el tipo de falla que abordamos. Las
fallas, en este punto, tienen dos características, tolerables e intolerables. El factor
que permite orientarlas a una u otra clase es sí la viabilidad económica.
Para lo cual comparamos el costo de la tarea versus el costo de que ocurra la
falla, sí el costo de que ocurra la falla es más alto que el costo de la tarea,
tenemos entonces una tarea tolerable, continuamos hasta que se presente la falla
y pasamos a una tarea correctiva, para la cual planeamos lo necesario la
operación, lo que no conocemos es la fecha de la actividad, al conocer la tarea y
para mejorar la Calidad del trabajo, establecemos el método de trabajo. Para las
fallas intolerables programamos el método de trabajo en una fecha, en un espacio
claro en el tiempo.
El plan de mantenimiento tiene 3 entradas, partimos del listado de fallas
intolerables, con las tareas que el equipo ha propuesto. Para analizar cruzando,
completando y de ser necesario apartando tareas de las propuestas por los
fabricantes del equipo, vamos a encontrar unas que afectan fallas intolerables,
mientras que otras van en contra de fallas tolerables, así como algunas tareas que
no tienen que ver con falla alguna.
Terminamos el proceso de construcción de las tareas con la evaluación de las
que por experiencia o como resultado del ejercicio del mantenimiento se realizan,
se cruzan contra las fallas y se evalúan desde la óptica del costo.
104
El otro factor que afecta el costeo es la mano de obra directa, o el costo de la
tercerización, para lo cual con la tarea se tiene en cuenta el cargo del personal
que realizará la tarea, el cargo tiene en cuenta las competencias técnicas del
personal, claro partiendo del hecho de que los salarios están amarrados por
cargos por competencias.
Una variable que afecta el costo de la tarea es la frecuencia, el éxito de
actividades de chequeo tienen una frecuencia que llega al punto de reducir al
máximo la capacidad de negociarla, se recomienda tener mente abierta para hacer
las verificaciones en tiempos que permitan realizar el ejercicio de manera segura
sin coincidiendo con arranques, paradas programadas, etc.
Al comparar el nuevo plan de mantenimiento contra el anterior, encontraremos
tareas que entran y otras que salen, con una variación a todo nivel, desde la óptica
de frecuencias encontraremos los cambios más contundentes. Es el mejor
momento para contar con actitud al cambio.
Tabla 39. Tipos de mantenimiento de las tareas propuestas
MODOS DE FALLA
TAREAS PROGRAMADAS FRECUENCIA EJECUTOR
1A1. Falla del motor sincrónico.
Limpieza interna del motor, medición con Megger de corrientes, verificaciones dimensionales
Semestral Electricista II, Mecánico I
1A2. Falla del embrague.
Verificación de discos de asbesto, de ser necesario re-cambio, verificación de torque de tornillería
Trimestral Mecánico II
1A3. Falla del equipo de dosificación.
Limpieza general del equipo de dosificación, termografías de los sistemas mecánicos y eléctricos, inspección visual de rodamientos y transmisión.
Trimestral Electricista II, Mecánico I
1B1. Desgaste de cuerpos moledores.
Medición del desgaste de los cuerpos moledores
Mensual Mecánico I
1B2. Tamiz central roto.
Inspección visual del tamiz central roto
Bimensual Mecánico II
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MODOS DE FALLA
TAREAS PROGRAMADAS FRECUENCIA EJECUTOR
9A1. Sin fin desgastado.
Cambio del sinfín Correctivo Mecánico I, ayudante mecánico
Fuente: Autores.
2.12. Plan de seguimiento a las recomendaciones emitidas para la
eliminación de la falla
El ciclo PHVA es típico para los análisis de causa - raíz, el proceso lo denominan
los autores del RCM como “programa vivo”. El Plan se construye como hemos
visto: hacemos la gestión de las tareas planeadas en las frecuencias definidas,
entendiendo las variaciones que la realidad del proceso; la verificación se realiza
actualizando el listado de modos de falla, la valoración del riesgo y la evaluación
de tareas. Mientras, que el Actuar corresponde con la emisión y gestión de un
nuevo plan de mantenimiento, con nuevas tareas, con las frecuencias
actualizadas.
La Norma SAE JA 1011 define el programa como un documento dinámico que se
construye inicialmente con información inherentemente imprecisa, en el tiempo los
datos se blindan de certeza, madurando el plan. Este proceso asegura la
consistencia del sistema, orientado al mejoramiento continuo, considerando la
retroalimentación en campo de las fuentes externas que inciden en el proceso,
constituyendo implementaciones a largo plazo, trabajando con hechos y datos.
La invitación en este punto es para definir como objetivo, la no implementación
de la metodología RCM por simple moda, o porque funcionó exitosamente en otra
planta o proceso, sino porque con la métrica adecuada, se miden y gobiernan los
procesos, realizando las tareas justas, minimizando costos, realizando un
seguimiento disciplinado, permitimos la eliminación de la falla.
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GLOSARIO
5S: Cinco palabras japonesas que resumen la metodología básica de
mejoramiento. Tenemos: Seiri: Clasificar, Seiton: Organizar, Seiso: Limpiar,
Seiketsu: Estandarizar, Shitsuke: Continuar. La cultura oriental muestra de manera
básica una herramienta exitosa, que le da importancia al orden y aseo, no para
que limpiemos más sino para que ensuciemos menos, teniendo cada cosa en su
lugar y un lugar para cosa, en un escenario estandarizado que de forma dinámica
permite construir cultura organizaciones.
Alineación: Todos los elementos en rotación o en movimiento tienen un
aumento en su vida útil operativa, con una correcta alineación, desde ruedas
dentadas, ejes, poleas, bombas, trasmisiones y demás componentes. Porque los
mecanismos trabajan en menores temperaturas, menores vibraciones, por tanto,
menos fracturas, ahorro de energía, maximizando el tiempo entre fallas, brindando
menores tiempos muertos mejorando la productividad.
Análisis de vibraciones: La medición del ruido y la vibración permite
establecer el estado de estructuras (integridad de los materiales, fatiga, rigidez,
fracturas), mecanismos (detectar la presencia o cambio de ruido o vibración). Con
el objetivo de conocer el momento previo a la falla.
Análisis estadísticos de procesos. Técnica estadística que evalúa en tiempo
real el proceso, midiendo las características preestablecidas críticas, cada una de
esas características tiene una tolerancia, con un rango superior e inferior, las
mediciones se grafican evidenciando comparativamente el punto correspondiente,
con unos límites inferiores, inferior y superior, menores que la tolerancia. Además,
se establecen líneas de comportamiento que indican tendencia a salir del estado
óptimo.
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APQP. Planeación Avanzada de Calidad de los Productos. Estándar para la
industria por medio de la cual los nuevos productos son desarrollados en el
mercado automotriz. El APQP es la herramienta para monitorear las actividades
de lanzamiento de productos para todos los proveedores. El proveedor será
notificado de que partes serán requeridas para el seguimiento de APQP.
Balanceo. Los sólidos en revolución requieren de mantener el balance, entre
otras para consumir menos energía y acrecentar su vida útil operativa, el
movimiento circular desbalanceado se traduce en desgaste o afectación, que
genera calor, ruido y vibración. Hasta que falle.
Confiabilidad. Según el Estándar ISO/DIS 14224 – 2004 la definición de
Confiabilidad es la capacidad de un elemento, equipo, o sistema para realizar una
función requerida bajo condiciones dadas para un intervalo de tiempo dado.
CPk. Índice de capabilidad que relaciona la media del proceso con la distancia
al límite de especificación, por el cual el proceso resulta menos correcto, se utiliza
para conocer si el proceso se ajusta a las tolerancias de diseño del producto
procesado. Sí la media del proceso está centrada respecto al valor nominal del
mismo podemos afirmar que el CPk está dentro de las especificaciones de
tolerancia y que su valor en mayor o igual a 1,33.
Disponibilidad. Es la capacidad de un elemento, equipo, o sistema para estar
en estado óptimo ante la necesidad de realizar la función requerida, bajo
condiciones dadas en un instante determinado en el tiempo o durante un
determinado intervalo de tiempo, partiendo del hecho de que los recursos
necesarios se han asegurado.
Mantenibilidad: Capacidad de un elemento, equipo, o sistema, para conservar
o conservar un estado tal que pueda realizar su función requerida. Cuando la
109
gestión del mantenimiento se efectúa dentro de determinadas condiciones en las
condiciones y recursos disponibles.
Megger. El megóhmetro es el instrumento para la medida del aislamiento
eléctrico en alta tensión. El nombre viene de la unidad de medición del aislamiento
de cables, transformadores, aisladores, etc. Que se expresa en megohmios (MΩ).
La recomendación es la no utilización del “Megger” como verbo en expresiones
tales como: “se debe realizar el megado del PT”, por ejemplo. Estos instrumentos
son una derivación particular del óhmetro, en donde se cambia una batería de baja
tensión por un generador de alta tensión, de tal forma que la medición de la
resistencia se efectúa con voltajes muy elevados.
PHVA. El ciclo exitoso del mejoramiento donde planeo, hago, verifico y ajusto.
En un bucle cerrado de constante ajuste para en pro de lograr el plan.
Sistema de Producción Toyota. Sistema integral de producción desarrollado en
la empresa japonesa automotriz Toyota, desarrollada por Toyoda, Kiichiro y Taiichi
Ohno, conocido también como Producción Justo a Tiempo. Se basa en producir lo
necesario, en el momento justo y en la cantidad necesaria.
Six Sigma. Metodología de mejoramiento que se centra en la reducción de la
variabilidad de los procesos, logrando un máximo de 3,4 no conformes por cada
millón de operaciones u eventos. Utiliza las herramientas estadísticas para la
caracterización de los procesos.
Termografía: A partir de 1956 se inspeccionan cables de alta tensión utilizando
cámaras termográticas, a medida que se presenta desgaste en las instalaciones
mecánicas o eléctricas, se genera calor y en la mayor parte de los casos
industriales, a simpe vista no evidenciamos dicho calentamiento. Hoy contamos
con cámaras termografías en sistemas compactos como una cámara de video o
de fotografía digital. Localmente contamos con empresas que prestan el servicio,
110
aunque en el tiempo se pueden adquirir equipos y capacitación para construir las
competencias que permitan el mejor beneficio.
Tiempo medio entre fallas: El Tiempo Medio Entre Fallas (MTBF en Ingles), es
la medición estadística del tiempo promedio entre fallas. Desde el panorama de
producción, es el tiempo promedio entre paradas por mantenimiento, desde la
última reparación hasta la siguiente parada.
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BIBLIOGRAFÍA
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criticidad (AMFEC) para la planeación del mantenimiento empleando
criterios de riesgo y confiabilidad. Revista COMIMSA.
Aguilar-Otero, J., & Torres-Arcique, R., & Magaña-Jiménez, D. (2010). Análisis de
modos de falla, efectos y criticidad (AMFEC) para la planeación del
mantenimiento empleando criterios de riesgo y confiabilidad. Tecnología,
Ciencia, Educación, 25 (1), 15-26.
González, J. (2010). Gestión y logística del mantenimiento de vehículos. España:
Editorial Club Universitario.
Mora, A. (2007). Mantenimiento estratégico empresarial. Medellín: Fondo Editorial
FONEFIT.
Pérez, C. (2014). Gerencia de Mantenimiento – Sistemas de información. Soporte
y Cia. Ltda. – Colombia.
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Cia. Ltda. – Colombia.
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Edición. Estados Unidos: Butterworth-Heinemann.
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