IMPLEMENTACIÓN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO/PREDICTIVO EN EQUIPO BIOMEDICO EN EL INSTITUTO MEXICANO DEL SEGURO SOCIAL

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1 IMPLEMENTACIÓN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO/PREDICTIVO EN EQUIPO BIOMEDICO EN EL INSTITUTO MEXICANO DEL SEGURO SOCIAL PROYECTO PROFESIONAL QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERÍA EN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL PRESENTA: AARON DONIZ MAGALLON Julio,

2 IMPLEMENTACIÓN DEL MANTENIMIENTO PREVENTIVO/PREDICTIVO EN EL INSTITUTO MEXICANO DEL SEGURO SOCIAL PROYECTO PROFESIONAL QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERÍA EN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL PRESENTA: AARON DONIZ MAGALLON Asesor académico MTRO. FCO. JAVIER RODRÍGUEZ GALINDO ESPARZA Asesor industrial ING. GUILLERMO VIZUETO Julio,

3 DEDICATORIA: A mis padres, porque creyeron en mí y porque me sacaron adelante, dándome ejemplos dignos de superación y entrega, porque en gran parte gracias a ustedes, hoy puedo ver alcanzada mi meta, ya que siempre estuvieron impulsándome en los momentos más difíciles de mi vida a pesar de todos los malos ratos que hemos pasado, aun así por el gran orgullo que sienten por mí por haber terminado la carrera, fue lo que me hizo ir hasta el final. Va por ustedes, por lo que valen, porque admiro su fortaleza, apoyo incondicional y por lo que han hecho de mí. A mis hermanos y amigos. Gracias por haber fomentado en mí el deseo de superación y el anhelo de triunfo en la vida. Mil palabras no bastarían para agradecerles su apoyo, su comprensión y sus consejos en los momentos difíciles. A todos, espero no defraudarlos y contar siempre con su valioso apoyo, sincero e incondicional. AGRADECIMIENTOS: Primero y como más importante, me gustaría agradecer sinceramente a mi asesor de proyecto, Mtro. Francisco. Javier Rodríguez Galindo, su esfuerzo y dedicación. Sus conocimientos, sus orientaciones, su manera de trabajar, su persistencia, su paciencia y su motivación han sido fundamentales para mi formación como profesionista. Él ha inculcado en mí un sentido de seriedad, responsabilidad y rigor académico sin los cuales no podría tener una formación completa como ingeniero. A su manera, ha sido capaz de ganarse mi lealtad y admiración, así como sentirme en deuda con él por todo lo recibido durante el periodo de tiempo que ha durado este proyecto. También me gustaría agradecer los consejos recibidos a lo largo de los últimos años por otros profesores de la carrera de Ingeniería en Mantenimiento Industrial de la UTTT, que de una manera u otra han aportado su granito de arena a mi formación. Destacar al Ing. Guillermo Nava, al Ing. Javier Martínez y al Ing. Ignacio Aguilar. De igual manera agradecer a profesores de otros departamentos de la UTTT su trato humano y su visión crítica de muchos aspectos cotidianos de la vida, que ayudan a formarte como persona e ingeniero. Me gustaría nombrar a muchos, pero destaco al Ing. Henry Wood. Su calor humano me enriquece. Y por último, pero no menos importante, estaré eternamente agradecido a mis compañeros de carrera, Ing. Carlos R. Navarrete, al Ing. Miguel A. Aguilar, al Ing. Horacio Villegas y al Ing. Miguel Gonzales. Para mí son los mejores compañeros que se pueden tener. El ambiente de amistad creado es simplemente perfecto, y su visión, motivación y optimismo me han ayudado en momentos muy críticos de la carrera. Para ellos, muchas gracias por todo. 3

4 INDICE Página Resumen 1 Introducción 3 Antecedentes 4 Planteamiento del Problema 4 Objetivo General 4 Objetivos Específicos 4 Justificación 5 Capítulo I Marco Teórico 6 I.1. La función mantenimiento 7 I.1.1. Que es el mantenimiento 7 I.1.2. Historia y evolución del mantenimiento 8 I.1.3. Áreas de acción del mantenimiento 10 I.1.4. Organización del mantenimiento 11 I.1.5. Dependencia Jerárquica 11 I.1.6. Centralización y/o descentralización 12 I.1.7. Tipos y niveles de mantenimiento 13 I.1.8. Planeación del trabajo de mantenimiento 14 I.1.9. Programas de mantenimiento 14 I Fiabilidad y vida de un equipo 15 I Cantidad adecuada de mantenimiento 16 I Costos de mantenimiento 16 I Programa de mantenimiento preventivo 18 I El Mantenimiento Correctivo, efectuado después del fallo, para reparar averías I Ventajas, inconvenientes y aplicaciones de cada tipo

5 de mantenimiento I Mantenimiento Correctivo 20 I Mantenimiento Preventivo 21 I Mantenimiento Predictivo 21 II. Técnicas de mantenimiento predictivo 22 II.1. Definición y principios básicos 22 II.2. Parámetros para control de estado 23 II.3. Establecimiento de un sistema de mantenimiento predictivo 25 II.3.1. Preparación inicial 25 II.3.2. Implantación 26 II.3.3. Revisión de resultados 26 III. Técnicas de aplicación para el mantenimiento predictivo 26 III.1. Inspección Visual 26 III.2. Líquidos penetrantes 26 III.3. Partículas magnéticas 27 III.4.Inspección radiográfica 27 III.5. Ultrasonidos 27 III.6. Análisis de lubricantes 28 III.7. Análisis de vibraciones 28 III.8. Medida de la presión 28 III.9. Medida de temperatura 28 III.10. Termografía 29 III.11. Impulsos de choque 29 Capítulo II Situación Actual del Planteamiento del Problema 31 II.1. Listado de maquinas 31 II.2. Análisis de equipos 32 5

6 II.3. Estandarización de formatos 32 II.4. Mantenimiento programado 33 II.5. Registro de actividades (historiales de cada equipo.) 34 II.6. Clasificación de trabajos en el área de mantenimiento 35 II.7. Orden de trabajo (OT) para ejecutar un mantenimiento 39 II.8. Diagrama de Causa-Efecto 41 II.9. Averías en rodamientos 42 II.10. Fallos típicos por averías en cojinetes 44 II.11. Averías en engranajes 46 II.12. Análisis de averías en forma general 47 Capítulo III Propuesta de Solución al Planteamiento del Problema 51 III.1. Definiciones 51 III.2. Requerimientos 52 III.2.1. Aplicar la guía de autoevaluación 52 III.2.2. Identificación de brechas 52 III.3. Programa de trabajo 52 III.4. Capacitación 53 III.5. Estructura del modelo confiabilidad operacional 52 III.6. Confiabilidad humana 54 III.7. Confiabilidad del proceso 55 III.8. Confiabilidad de equipos 55 III.9. Confiabilidad del diseño 56 III.10. Las 14 mejores prácticas de confiabilidad operacional 57 III Las 14 mejores prácticas de confiabilidad 57 III.11. Principios básicos 57 III.12. Impacto en el ciclo de vida de los activos 61 III.13. Concepto y aplicación de mantenibilidad 64 6

7 III.14. Fase de planeación 66 III.15. Fase de adquisición 66 III.16. Fase de uso 67 III.17. Aplicación de la mantenibilidad a equipos, plantas o sistemas 67 III.18. Aplicación de análisis causa-raíz 70 III.19. Atención a recomendaciones 71 III.20. Ejecución y seguimiento 71 III.21. Herramientas informaticas 72 III.22. Mejora continua 72 III.23. Evaluación de la mantenibilidad 73 III.24. Método secuencial 75 III.25. Método de muestra fija 76 Capítulo IV Estudio Costo-Beneficio 79 Conclusiones y Recomendaciones 79 Anexos A Mantenimiento predictivo, técnica análisis de vibraciones mecánicas 80 B Mantenimiento predictivo, técnica de análisis de lubricantes 82 C Mantenimiento predictivo, prueba de concentración de la solución 84 D Mantenimiento predictivo, técnica de inspección visual 86 E Orden de trabajo 88 Glosario 89 Bibliografía y Fuentes de Información 98 Índice del material grafico Figura No. 1 No. 2 Concepción actual del mantenimiento Cuatro generaciones del concepto de mantenimiento

8 No. 3 Dependencia jerárquica con departamentos independientes 11 No. 4 Dependencia jerárquica con departamentos de colaboración. 11 No. 5 Centralización/descentralización jerárquica. 12 No. 6 Tipos y niveles de mantenimiento. 18 No. 7 Diagrama de decisión pera efectuar mantenimiento. 19 No. 8 Curva P-F 22 No. 9 Diagrama de planificación o programación del trabajo 39 No. 10 Manejo de documentos para mantenimiento 40 No. 11 Diagrama de mantenimiento y producción 54 No. 12 Esquema de producción 55 No. 13 Disponibilidad de activos 56 No. 14 Optimización de activos 58 No. 15 Método 60 No.16 Operación adecuada 63 No.17 Administración del ciclo de vida 64 No.18 Requerimientos establecidos de operación y mantenimiento 66 No. 19 Demostración de la mantenibilidad 74 No.20 Modelo de plan de prueba 75 No.21 Modelo de plan de prueba de niveles de confianza 76 Tabla No.1 Niveles de intensidad para efectuar un mantenimiento 20 No.2 Equipos dinámicos 24 No.3 Equipos estáticos 24 No.4 Equipos eléctricos 24 No.5 Equipos electrónicos 25 No.6 Indicadores de desempeño 65 8

9 No.7 Demostración de mantenibilidad 68 9

10 RESUMEN El Instituto Mexicano del Seguro Social, al no tener una planeación de mantenimiento confiable en la base de datos y controlada por un software de mantenimiento, decide darle seguimiento al procedimiento interno establecido por la dirección basada en la normatividad vigente. Siendo esta de forma oficial para la ejecución en campo y siguiendo los planes de mantenimiento preventivo, las cartas de lubricación, los formatos para el control de la planeación e implementación del mantenimiento predictivo conforme a las técnicas de aplicación. Se obtiene confiabilidad en los equipos médicos para la disponibilidad de las diferentes areas, otorgada por el encargado de este procedimiento: El jefe del area de consevación quien define la ruta de la información en el sistema operativo. Evidenciándola al personal responsable de mantenimiento del centro de trabajo, donde se ubico para tener acceso sin riesgo alguno que esta represente para la utilización de la misma. (La base de datos generada internamente para el control y confiabilidad del mantenimiento no se muestra específicamente por ser de carácter confidencialidad para la Institución). De tal manera que la validación de mantenimiento preventivo, las cartas de lubricación, formatos para el control del mantenimiento e implementación del mantenimiento basado en condición para predecir fallos en los equipos por areas de especialización. Quedaron digitalizadas de forma oficial para cada una de ellas, sabiendo que representaba inconvenientes en los diferentes equipos aumentando los costos de operación por paros inesperados. Se da el seguimiento correspondiente a los procedimientos antes mencionados implementando el mantenimiento predictivo conforme a las técnicas de aplicación como: Inspección visual, análisis de vibraciones mecánicas, prueba de concentración de la solución y el análisis del aceite por degradación. Obteniendo resultados como: disponibilidad y confiabilidad de los equipos, reducción de costos de operación, reducción en costos y tiempos de parada por mantenimiento evidenciando la calidad en el servicio por las acciones de ejecución en campo aplicadas eficientemente. 10

11 SUMMARY The IMSS, not having a reliable maintenance planning database and controlled by a software maintenance, it decides to follow the internal procedure established by management based on current regulations. Since this is officially for implementation in the field and following the preventive maintenance plans, letters of lubrication, the formats for the control of the planning and implementation of predictive maintenance in accordance whit the application techniques. Obtained reliability of medical equipment for the availability of different areas, granted by the head of this procedure: The head of conservation area that defines the route information in the operating system. Demonstrating the personnel responsible for maintenance of the workplace which was located to access without any risk that this might represent for the use of it. (The database generated internally to control the maintenance and reliability is not shown specifically to be confidential to the institution). So that validation of preventive maintenance, lubrication charts, formats for controlling the maintenance and the implementation of condition based on maintenance to predict equipment failures by areas of expertise. They were digitized official forms for each one, knowing it represented drawbacks of the various teams operating costs increased by unexpected shutdowns. Tracking is given corresponding to the above procedures implementing predictive maintenance in accordance with application techniques such as visual inspection, analysis of mechanical vibrations, test solution concentration and analysis of oil degradation. Getting results as: availability and equipment reliability, reduced operating costs, reduced costs and downtime for maintenance showing on the service quality by implementing field activities implemented efficiently. 11

12 INTRODUCCIÓN El Instituto Mexicano del Seguro Social cuenta con certificaciones en ISO 9001; V2000 en servicios particulares o de forma integral que abarcan las áreas de: recursos humanos, mantenimiento, seguridad, suministro, finanzas, contabilidad y costos. El mantener los equipos en condiciones óptimas de operación es cada día más importante. La tendencia actual de nuestra economía nos impulsa a contar con un servició de mayor calidad y a un costo que resulte competitivo a nivel internacional. Dicho servicio debe apegarse a un control de calidad muy estricto, que obliga a que el equipo utilizado para proporcionar el servició opere correcta y continuamente. Lo anterior nos muestra la importancia de un mantenimiento preventivo/ predictivo adecuado, en el cual se deben llevar a cabo inspecciones de rutina a aquellos elementos que puedan sufrir desgaste, alineamiento, daño, etc., y que nos alejan de los estándares especificados por el departamento aseguramiento de la calidad. Desde el punto de vista de los costos, es bien sabido que el mantenimiento deficiente de maquinaria origina paros que afectan directamente al servicio y a la productividad de la empresa, lo cual finalmente ve incrementados sus costos de operación debido a estos problemas. De lo anterior podemos decir que el mantenimiento consiste en la planeación de ciertas medidas dedicadas a conservar la maquinaria en óptimas condiciones de operación por lo que un mantenimiento preventivo/predictivo adecuado y bien aplicado incrementa la vida útil de los equipos y reduce los costos de servicio al disminuir el número de fallas y los tiempos de paro de los equipos con el consiguiente incremento de productividad. Las inspecciones de rutina que se deben llevar a cabo a los diferentes elementos que componen un equipo aumentan proporcionalmente con el número de equipos que se quiera controlar, y si además es necesario elaborar el presupuesto de mantenimiento mensual o anual, conservar un registro histórico de los mantenimientos efectuados, de los recursos utilizados, de las fallas ocurridas y de los costos incurridos, esta tarea se complica aún más, teniendo como consecuencia que el departamento de conservación de la institución descuide finalmente la correcta operación del equipo a su cargo. Se requiere un cambio de mentalidad en las personas y se utilizan herramientas como: ingeniería de riesgo (Determinar consecuencias de fallos que son aceptables o no), análisis de fiabilidad (Identificar tareas preventivas factibles y rentables) y mejora de la mantenibilidad (reducir tiempos y costes de mantenimiento. 12

13 ANTECEDENTES El hecho de no proporcionar mantenimiento preventivo/ predictivo a los equipos biomédicos en el Instituto Mexicano del Seguro Social trae como consecuencia que se tengan que realizar mantenimientos correctivos, lo que origina costos de calidad directos e indirectos por no dar mantenimiento, teniéndose una fuerte inversión en tiempo y costo, poniendo en riesgo la vida de muchas personas. Planteamiento del problema Actualmente no se cuenta con un programa de mantenimiento preventivo/ predictivo apoyado con un sistema de información que mantenga y garantice el funcionamiento óptimo de los equipos biomédicos en el Instituto Mexicano del seguro Social. Objetivo general Proponer un programa de mantenimiento preventivo/ predictivo para mantener y garantizar el funcionamiento óptimo de los equipos biomédicos en el Instituto Mexicano del Seguro Social. Objetivos específicos Identificación de las variables concomitantes que influyen en el sistema actual del mantenimiento. Determinar las causas de daño en los equipos biomédicos. Disminución de los costos de mantenimiento Optimización de los recursos humanos. Validar el mantenimiento preventivo. Validar cartas de lubricación. Validar formatos para el control de mantenimiento. Planificar el mantenimiento. 13

14 JUSTIFICACIÓN No tener confiables los equipos biomédicos pone en riesgo de paro total o parcial al área o especialidad en donde se requieran, pudiéndose darse el caso de paro total del servicio en el Instituto Mexicano del Seguro Social, ocasionando que se pongan en riesgo vidas humanas. El hecho de que los equipos biomédicos mantenga una operación continua no significa que el servició y consumo de energía sean correctos, y que las condiciones operacionales sean las expectativas de principio contempladas, ya que frecuentemente el consumo de energía, la contaminación y daño por corrosión al equipo periférico y al hábitat natural son significativos. El desvirtuar las condiciones operacionales de los equipos biomédicos y conservarlas con mantenimientos preventivos dudosos, pueden provocar serios daños y así llegar a su colapso provocando graves pérdidas económicas, por lo que se torna significativa su optimización y la conservación de todos sus equipos y sistemas. Actualmente en el Instituto Mexicano del Seguro Social no se tiene implementado el establecimiento de un programa de mantenimiento preventivo/ predictivo para los equipos biomédicos; no teniéndose con esto beneficios para la institución que se encuentra en el área de la mejora continua. El área de oportunidad que se tiene al establecer un programa de mantenimiento preventivo/ predictivo en un sistema de servicio es meramente la calidad total, es decir, que el Instituto sea sumamente rentable por lo que toma relevancia un servicio de alta calidad, al menor costo y lo anterior sólo se logra mediante el control absoluto de la energía demandada, la aplicación real de los recursos humanos, financieros y energéticos. El no contar con un sistema de información que soporte un programa de mantenimiento preventivo/predictivo para los equipos biomédicos no proporciona ninguna confiabilidad en la operación. El hecho de no tener comprometido a todo el personal operativo provoca tener fuera de operación a los equipos. El no contar con el personal necesario para proporcionar el mantenimiento preventivo a los equipos no proporciona seguridad en el funcionamiento. El hecho de tener diferentes tipos de marcas de equipos genera desconfianza e inseguridad en la operación. 14

15 CAPÍTULO I Marco Teórico El objetivo del proceso de capacitación, es la transformación del factor humano, mediante el conocimiento del proceso administrativo, reflejándose en la calidad de los procesos, productos y servicios, y en una dignificación de la imagen de los trabajadores y servidores públicos, así como de las dependencias y entidades, desde el punto de vista de la ciudadanía. Un clima organizacional que se refiere al conjunto de características del ambiente de trabajo percibidas por los empleados y asumidas como factor principal de influencia en su comportamiento. Los factores de un clima organizacional, sugieren la manera como se desarrolla el proceso de dirección en la institución, estos factores son una variable que afecta sus resultados: productividad, calidad, creatividad y satisfacción de la gente tiene que ver con el clima. La motivación es el grado de interés, entusiasmo o compromiso que una persona experimenta en relación con sus funciones, tareas o responsabilidades en su área de trabajo (ganas), Regula y determina en compañía del conocimiento y habilidad, el desempeño, eficiencia y productividad laboral de una persona. Un buen clima organizacional y capacitación constante, sirve como excelente base para la implementación de programas y/o sistemas tales como: ISO 9000, ISO CMI, programas de productividad y servicio al cliente, en un cambio temporal en la actitud de las personas. En términos de sistemas, tenemos un conjunto inicial de datos (universo a analizar), un proceso y un producto, que es la información para la toma de decisiones. La aplicación de un diagnostico FODA nos entrega importante información sobre nuestra forma de organización tanto a nivel interno como externo. Por eso es importante contar con la participación de todos los integrantes de un equipo o equipos de trabajo. De las cuatro variables, tanto fortalezas como debilidades son internas de la organización y es posible actuar directamente sobre ellas, en cambio las oportunidades y las amenazas son externas, en general resulta muy difícil poder modificar. Las potencialidades materiales o humanas con que cuenta una institución, son de vital importancia para el funcionamiento y desarrollando las capacidades especiales, y por lo tanto cuenta con una posición privilegiada frente a la competencia. Los recursos que se controlan, capacidades y habilidades que se poseen, actividades que se desarrollan positivamente, factores que resultan positivos, favorables, explotables, que se deben descubrir el entorno en el que actúa la institución, y que permiten obtener ventajas competitivas, posibilidades de desarrollo que tiene la organización, estas oportunidades se encuentran en el medio, natural, geográfico, cultural, social, político y económico en la que se mueve la institución. Aquellos factores que provocan una posición desfavorable frente a la competencia son los recursos de los que se carece, habilidades que no se poseen, actividades que no se desarrollan positivamente, aquellas deficiencias materiales o humanas con que cuenta una organización, son las principales responsables del funcionamiento interno. Además existen situaciones negativas que atentan contra el desarrollo de la institución, estas amenazas se encuentran en el medio natural, geográfico, cultural, social, político y económico en la que se mueve la institución. Se elaboró por el Instituto Mexicano del Seguro Social para 15

16 proporcionar al personal de conservación y a las personas interesadas en el tema, una guía de las operaciones de mantenimiento, esto pensado en la aplicación en sus respectivas áreas de trabajo, McGregor con su libro El lado humano de las organizaciones, irrumpió con la visión complementaria en un momento necesario. McGregor afirma que al administrar una institución se pueden asumir dos posturas, dos conjuntos de supuestos. Es muy importante el clima creado por el director, que más allá de su personalidad o su estilo de liderazgo, trasmita integridad y coherencia con un conjunto de principios en los que el respeto al ser humano es un asunto prioritario. Podríamos decir que el mensaje trascendente que McGregor con su obra dejo al mundo desarrollado, es que una sociedad que genera calidad de vida empieza a existir por el reconocimiento básico del ser humano en su dimensión integral, y por tener fe en sus potencialidades. La educación profesional no es el que adapta a los trabajadores al régimen industrial existente; sino que el profesional modifique el sistema laboral existente y finalmente lo transforme (Dewey, 1915). Dewey siguió distanciándose de los progresistas románticos centrados y en el decenio de 1920, en una declaración pública de inhabitual brusquedad, calificó este método de realmente estúpido, porque se limitaba a dejar que los trabajadores siguieran sus inclinaciones naturales (Dewey, 1926). I.1 Función de mantenimiento I.1.1.Que es el mantenimiento Se entiende por Mantenimiento a la función empresarial a la que se encomienda el control del estado de las instalaciones de todo tipo, tanto las productivas como las auxiliares y de servicios. En ese sentido se puede decir que el mantenimiento es el conjunto de acciones necesarias para conservar ó restablecer un sistema en un estado que permita garantizar su funcionamiento a un coste mínimo. Conforme con la anterior definición se deducen distintas actividades: Prevenir y/ó corregir averías. Cuantificar y/ó evaluar el estado de las instalaciones. Aspecto económico (costes). En los años 70, en Gran Bretaña nació una nueva tecnología, la Terotecnología (del griego conservar, cuidar) cuyo ámbito es más amplio que la simple conservación: "La Terotecnología es el conjunto de prácticas de Gestión, financieras y técnicas aplicadas a los activos físicos para reducir el "coste del ciclo de vida". El concepto anterior implica especificar una disponibilidad de los diferentes equipos para un tiempo igualmente especificado. Todo ello nos lleva a la idea de que el mantenimiento empieza en el proyecto de la máquina. En efecto, para poder llevar a cabo el mantenimiento de manera adecuada es imprescindible empezar a actuar en la especificación técnica 16

17 (normas, tolerancias, planos y demás documentación técnica a aportar por el suministrador) y seguir con su recepción, instalación y puesta en marcha; estas actividades cuando son realizadas con la participación del personal de mantenimiento deben servir para establecer y documentar el estado de referencia. A ese estado nos referimos durante la vida de la máquina cada vez que hagamos evaluaciones de su rendimiento, funcionalidades y demás prestaciones. Son misiones de mantenimiento: La vigilancia permanente y/ó periódica. Las acciones preventivas. Las acciones correctivas (reparaciones). El reemplazamiento de maquinaria. La función de Mantenimiento en la Empresa Los objetivos implícitos son: Aumentar la disponibilidad de los equipos hasta el nivel preciso. Reducir los costes al mínimo compatible con el nivel de disponibilidad necesario. Mejorar la fiabilidad de máquinas e instalaciones. Asistencia al departamento de ingeniería en los nuevos proyectos para facilitar la mantenibilidad de las nuevas instalaciones. I.1.2.Historia y evolución del mantenimiento El término "mantenimiento" se empezó a utilizar en la industria hacia 1950 en EE.UU. En Francia se fue imponiendo progresivamente el término "entretenimiento". El concepto ha ido evolucionando desde la simple función de arreglar y reparar los equipos para asegurar la producción (entretenimiento) hasta la concepción actual del mantenimiento con funciones de prevenir, corregir y revisar los equipos a fin de optimizar el coste global: Los servicios de mantenimiento, no obstante a lo anterior, ocupan posiciones muy variables dependientes de los tipos de industria: Posición fundamental en centrales nucleares e industrias aeronáuticas, posición importante en industrias de proceso y posición secundaria en empresas con costos de paro bajos. 17

18 Figura No. 1 Concepción actual del mantenimiento Los servicios de mantenimiento, no obstante lo anterior, ocupan posiciones muy variables dependientes de los tipos de industria: Posición fundamental en centrales nucleares e industrias aeronáuticas. Posición importante en industrias de proceso. Posición secundaria en empresas con costos de paro bajos. En cualquier caso podemos distinguir cuatro generaciones en la evolución del concepto de mantenimiento: 1ª Generación: La más larga, desde la revolución industrial hasta después de la 2ª Guerra Mundial, aunque todavía impera en muchas industrias. El Mantenimiento se ocupa sólo de arreglar las averías. Es el Mantenimiento Correctivo. 2ª Generación: Entre la 2ª Guerra Mundial y finales de los años 70 se descubre la relación entre edad de los equipos y probabilidad de fallo. Se comienza a hacer sustituciones preventivas. Es el Mantenimiento Preventivo. 3ª Generación: Surge a principios de los años 80. Se empieza a realizar estudios CAUSA-EFECTO para averiguar el origen de los problemas. Es el Mantenimiento Predictivo ó detección precoz de síntomas incipientes para actuar antes de que las consecuencias sean inadmisibles. Se comienza a hacer partícipe a Producción en las tareas de detección de fallos. 4ª Generación: Aparece en los primeros años 90. El Mantenimiento se contempla como una parte del concepto de Calidad Total: "Mediante una adecuada gestión del mantenimiento es posible aumentar la disponibilidad al tiempo que se reducen los costos. Es el Mantenimiento Basado en el Riesgo (MBR): Se concibe el mantenimiento como un proceso de la empresa al que contribuyen también otros departamentos. Se identifica el mantenimiento como fuente de beneficios, frente al antiguo concepto de mantenimiento como "mal necesario". La posibilidad de que una máquina falle y las consecuencias asociadas para la empresa es un riesgo que hay que gestionar, teniendo como objetivo la disponibilidad necesaria en cada caso al mínimo coste. 18

19 Se requiere un cambio de mentalidad en las personas y se utilizan herramientas como: Ingeniería del Riesgo (Determinar consecuencias de fallos que son aceptables o no). Análisis de Fiabilidad (Identificar tareas preventivas factibles y rentables). Mejora de la Mantenibilidad (Reducir tiempos y costes de mantenimiento). Figura No. 2 Cuatro generaciones del concepto de mantenimiento. I.1.3.Áreas de acción del mantenimiento De lo dicho hasta aquí se deducen las tareas de las que un servicio de mantenimiento, según el contexto, puede ser responsable: Mantenimiento de equipos. Realización de mejoras técnicas. Colaboración en las nuevas instalaciones: especificación, recepción y puesta en marcha. Recuperación y nacionalización de repuestos. Ayudas a fabricación (cambios de formato, proceso, etc.). Aprovisionamiento de útiles y herramientas, repuestos y servicios (subcontratación). Participar y Promover la mejora continua y la formación del personal. Mantener la Seguridad de las instalaciones a un nivel de riesgo aceptable. 19

20 Mantenimientos generales (Jardinería, limpiezas, vehículos, etc.). Todo ello supone establecer: La Política de Mantenimiento a aplicar Tipo de mantenimiento a efectuar. Nivel de preventivo a aplicar. Los Recursos Humanos necesarios y su estructuración El Nivel de Subcontratación y tipos de trabajos a subcontratar. La Política de stocks de repuestos a aplicar. De lo que se deduce la formación polivalente requerida para el técnico de mantenimiento. I.1.4. Organización del mantenimiento Antes de entrar en otros detalles concretos del mantenimiento abordaremos dos aspectos que afectan a la estructuración del mantenimiento: Dependencia Jerárquica. Centralización y/o descentralización. I.1.5. Dependencia Jerárquica En cuanto a su dependencia jerárquica es posible encontrarnos con departamentos dependientes de la dirección y al mismo nivel que fabricación: Figura No. 3 Dependencia jerárquica con departamentos independientes. ó, integrados en la producción para facilitar la comunicación, colaboración e integración: Figura No. 4 Dependencia jerárquica con departamentos de colaboración. 20

21 I.1.6. Centralización y/o descentralización Nos referimos a la posibilidad de una estructura piramidal, con dependencia de una sola cabeza para toda la organización o, por el contrario, la existencia de diversos departamentos de mantenimiento establecidos por plantas productivas ó cualquier otro criterio geográfico. Del análisis de las ventajas e inconvenientes de cada tipo de organización se deduce que la organización ideal es la "Centralización Jerárquica junto a una descentralización geográfica". La Centralización Jerárquica proporciona las siguientes ventajas: Optimización de Medios Mejor dominio de los Costos Procedimientos Homogéneos Seguimiento de Máquinas y Averías más homogéneo Mejor Gestión del personal Mientras que la Descentralización Geográfica aportaría éstas otras ventajas: Delegación de responsabilidad a los Jefes de áreas Mejora de relaciones con producción Más eficacia y rapidez en la ejecución de trabajos Mejor comunicación e integración de equipos polivalentes De lo anterior se deduce un posible organigrama tipo: Figura No. 5 Centralización / descentralización jerárquica. 21

22 Del que caben hacer los siguientes comentarios: Producción y Mantenimiento deben estar al mismo nivel, para que la política de mantenimiento sea racional. La importancia de los talleres de zonas, que aportan las siguientes ventajas: Equipo multidisciplinar Mejor coordinación y seguimiento del trabajo Facilita el intercambio de equipos Clarifica mejor las responsabilidades. La necesidad de la unidad ingeniería de mantenimiento, separada de la ejecución, permite atender el día a día sin descuidar la preparación de los trabajos futuros, analizar los resultados para conocer su evolución y, en definitiva, atender adecuadamente los aspectos de gestión sin la presión a que habitualmente se encuentran sometidos los responsables de ejecución. I.1.7. Tipos y niveles de mantenimiento Dado que el mantenimiento es el conjunto de actividades desarrolladas con el objeto de conservar los bienes físicos de una empresa en condiciones de funcionamiento económico. Se tienen los tipos de mantenimiento siguientes: Mantenimiento correctivo: Se produce cuando los trabajos de mantenimiento no son realizados hasta que un problema ocurre en el fallo de la máquina. Con el mantenimiento correctivo no se evitan los costosos daños secundarios producidos en el fallo de la máquina, y ello sin considerar los altos costos derivados por mantenimientos y paradas no planificadas. Mantenimiento preventivo: Es el conjunto de actividades que permiten en la forma más económica, la operación segura y eficiente de un equipo; con tendencia a evitar fallas imprevistas con base en parámetros de diseño y condiciones de trabajo supuestos o bien cuando una máquina, o partes de ella, son revisadas de manera general sin prestar atención al estado de las partes. El mantenimiento preventivo es costoso por el excesivo tiempo de parada requerido para las innecesarias revisiones y por el costo de sustituir piezas en buenas condiciones junto con piezas ya desgastadas. Mantenimiento predictivo: Es detectar las fallas por revelación antes que sucedan, sin perjudicar la producción, usando aparatos de diagnóstico con observaciones que indican 22

23 tendencia o bien es el proceso de determinar el estado de la maquinaria en funcionamiento esto permite la reparación de la maquinaria antes de que se produzca el fallo. El control y supervisión no sólo ayuda al personal de las fábricas a reducir la posibilidad del fallo catastrófico o grave, sino que también les permite disponer de los recambios con anterioridad, planificar los trabajos y otras reparaciones durante la parada. Mantenimiento de emergencia: Son trabajos urgentes y costosos que se llevan a cabo en equipos de producción crítica. Mantenimiento progresivo: Se proporciona el mantenimiento por etapas subdividiendo al equipo por: máquinas, secciones, mecanismos y partes. Mantenimiento periódico: Consiste en dar el mantenimiento en forma integral, después de un lapso determinado. Mantenimiento continúo: Es proporcionado en forma permanente y con un nivel óptimo el mantenimiento al equipo. I.1.8 Planeación del trabajo de mantenimiento La planeación permite estimar las actividades así como la cantidad de mano de obra necesaria, los materiales y refacciones que se deberán emplear, así como el equipo y el tiempo probable en el trabajo que se pretende desarrollar. La planeación se origina cuando se necesita, se sabe o se prevee que se necesitará un trabajo. La planeación de la mano de obra se lleva a cabo con el objeto de estimar la cantidad, calidad y tiempo del personal necesario para realizar un trabajo. La planeación del equipo y materiales necesarios tiene como finalidad determinar el tipo y cantidad de materiales, así como seleccionar y obtener el equipo y herramientas por utilizar durante la realización de un trabajo determinado. I.1.9 Programas de mantenimiento Toda empresa cuenta con equipos tales como motores, reductores, bombas, instalaciones eléctricas y muchos otros equipos que sufren daños por el tiempo de operación de cada uno de ellos, para mantenerlos en buen estado es necesario que se elabore un programa de mantenimiento para lograr una mayor vida útil en la maquinaria. La programación de trabajo de mantenimiento tiene como finalidad: Establecer las fechas de iniciación y terminación de un trabajo. Definir la secuencia de las actividades. 23

24 Conocer la intervención de la mano de obra. Establecer los tiempos de suministro de los materiales. Establecer el presupuesto estimado. I.1.10 Fiabilidad y vida de un equipo Operación, el cómo, cuándo y cuánto de las fallas; a esto se le llama Análisis de modo, criticidad y efectos de falla. La elaboración de estos estudios es una labor que deben efectuar los diseñadores junto con los especialistas de control de calidad, manufactura, producción, mantenimiento y gente experimentada en la materia. La fiabilidad es la probabilidad de que un producto o sistema funcione sin detrimento de sus niveles ni fallas, con rendimiento, disponibilidad, eficiencia, seguridad etc., esperados. Cuando recibe el mantenimiento prescrito y se usa en los trabajos y condiciones para los que se diseñó. La ingeniería de la fiabilidad está muy ligada a la mantenibilidad, que es la probabilidad de que un producto o sistema sea examinado y mantenido, es decir, restituido en un nivel aceptable de fiabilidad y confianza. Una faceta importante de la fiabilidad es que este estudia las fallas que ocurren en un producto o sistema. Existen técnicas que ayudan a determinar, a partir de diseños y condiciones de vida de un equipo. El objetivo fundamental de la función del mantenimiento es prolongar hasta donde resulte económico la vida de un producto. Por tanto, es elemental tener una clara idea de lo que se entiende por vida. En un equipo se tienen las siguientes vidas: Vida infantil; es el lapso de asentamiento en el comportamiento de un producto. En este periodo las fallas son más probables que en lapsos posteriores, ya que la mayoría de los defectos de calidad se manifiestan aquí. La actividad responsable de mantenimiento debe sobrevigilar los equipos y sistemas en este periodo, y después debe ser más liberal en la frecuencia de inspección y servicio. Es importante que en este lapso del tiempo no se abuse del equipo, aunque conviene probarlo en todos sus rangos de capacidad y rendimiento. Vida útil; este es el término más empleado en la industria, y el menos entendido, ya que usualmente se le confunde con el resto de las vidas. Vida útil; es aquella en que el equipo mantiene una fiabilidad más o menos alta y estable, situándose en la vida de prueba o vida infantil y el lapso en que el desgaste se acentúa o la fiabilidad empieza a decrecer con rapidez. En esta vida el mantenimiento es más o menos constante en sus parámetros de costos, frecuencias y esfuerzos. También se puede entender como vida entre desgaste sensible o fiabilidad estable. 24

25 Vida probable; los fabricantes hablan de vida probable, vida esperada o vida útil, según conviene a su diseño. La mayoría de ellos se refiere a la vida probable como el plazo en el cual ocurre la mayoría de las fallas. Esto es el equivalente al modo en una distribución de frecuencia. Es muy importante que al adquirir un equipo se estudie que entiende el fabricante por vida en sus diferentes excepciones. Vida total. El plazo termina al retirar de operación el equipo por cualquier causa. Vida económica. La vida económica principia a ser diferente de la vida útil desde el momento siguiente al proyecto inicial. I.1.11 Cantidad adecuada de mantenimiento Un mantenimiento exagerado no es económico por los costos indirectos de control y administración involucrados; además, los paros de equipo son tan frecuentes que alteran el flujo de operación. La fiabilidad se mantiene alta y la vida útil se prolonga. El aumento de fiabilidad y vida paga con dificultad los costos por un mantenimiento exagerado, y además es muy probable que la vida económica sea más corta que la vida útil, habiéndose desperdiciado esfuerzos en el mantenimiento de un equipo que se retira de operación por otras razones. El mantenimiento pobre tampoco es económico, ya que la pérdida de fiabilidad es muy grande y por lo tanto se incurre en riesgos considerables. Las tareas de mantenimiento resultan ser muy caras, ya que el deterioro de las partes va más allá del calculado en diseño, llegándose a sustituir componentes a los cuales de haberles proporcionado mantenimiento antes, sólo hubieran requerido un reajuste. Es muy probable que las partes de refacción no estén disponibles; así, lo común es que las tareas se retrasen días enteros en su espera. El mantenimiento adecuado o económico considera el estudio de probabilidad de falla, riesgos por falla, necesidad de continuidad de operación, oportunidad de paro para efectuar las tareas, factores políticos o de imagen, costo de disponibilidad de refacciones. I.1.12 Costos del mantenimiento Directos Materiales usados en mantenimiento; incluye refacciones no reusables y materiales gastables. 25

26 Mano de obra empleada. Renta de equipo especial. Precio total de trabajos contratados en el exterior; incluye desmontaje, embarque, transporte, precio pagado por trabajo más impuestos, etc. Indirectos Mano de obra ociosa o no productiva del personal del departamento de mantenimiento. Supervisión. Mano de obra del personal auxiliar que se requiere, por ejemplo vigilancia. Indirectos del equipo principal y auxiliar; incluye amortización, reservas, seguros, etc. Administración; incluye local, energía, fluidos, teléfono, área de almacén, muebles, servicios, sindicatos, seguros, etc. Refacciones en existencia. Materiales gastables en existencia. Costos por no dar mantenimiento Directos Producción no hecha por equipo involucrado parado. Producción no hecha por equipo parado asociado al involucrado. Transportes parados por no tener producción que entregar. Accidentes y salud del personal. Litigios, quejas, demandas. Indirectos Corto plazo No facturación o facturación retrasada. Multas por entrega incompleta. Sobre precios por primas de seguro. Mediano plazo Reducción de ventas. Desmotivación del personal. Largo plazo Pérdidas de penetración en el mercado. Mala imagen. Costos de la calidad por no dar mantenimiento. Material dañado no vendible. Diferencia en ventas por multas (o calidad de segunda) por no cumplir la calidad. Retrabajos y selección por mala calidad. 26

27 I.1.13 Programa de mantenimiento preventivo Este programa consiste en elaborar las órdenes descriptivas de las operaciones que deben efectuarse y la periodicidad con que deben efectuarse y, en este caso los programas que se realicen generalmente deben tomar los siguientes puntos para determinar: Qué debe inspeccionarse. Con qué frecuencia se debe inspeccionar y evaluar. A qué debe dársele servicio. Con qué periodicidad se debe dar el mantenimiento preventivo. A qué componentes debe asignársele vida útil. Cuál debe ser la vida útil y económica de dichos componentes. A continuación se describen algunos tipos de fallas: Fallas tempranas Ocurren al principio de la vida útil y constituyen un porcentaje pequeño del total de fallas. Pueden ser causadas por problemas de materiales, de diseño o de montaje. Fallas adultas Son las fallas que se presentan con mayor frecuencia durante la vida útil. Son derivadas de las condiciones de operación y se presentan más lentamente que las anteriores (suciedad en un filtro de aire, cambios de rodamientos de una máquina, etc.) Fallas tardías Representan una pequeña fracción de las fallas totales, aparecen en forma lenta y ocurren en la etapa final de la vida del bien (envejecimiento del aislamiento de un pequeño motor eléctrico, perdida de flujo luminoso de una lámpara, piezas oxidadas, cambio de piezas de válvulas etc.). Implementación del mantenimiento preventivo- predictivo presente el mantenimiento correctivo. para que no se Los distintos tipos de Mantenimiento que hasta ahora hemos comentado quedan resumidos en la Figura: Figura No. 6 Tipos y niveles de mantenimiento. 27

28 I.1.14 El Mantenimiento Correctivo, efectuado después del fallo, para reparar averías El Mantenimiento Preventivo, efectuado con intención de reducir la probabilidad de fallo, del que existen dos modalidades: El Mantenimiento Preventivo Sistemático, efectuado a intervalos regulares de tiempo, según un programa establecido y teniendo en cuenta la criticidad de cada máquina y la existencia o no de reserva. El Mantenimiento Preventivo Condicional o según condición, subordinado a un acontecimiento predeterminado. El Mantenimiento Predictivo, que más que un tipo de mantenimiento, se refiere a las técnicas de detección precoz de síntomas para ordenar la intervención antes de la aparición del fallo. Un diagrama de decisión sobre el tipo de mantenimiento a aplicar, según el caso, se presenta en la figura: Figura No. 7 Diagrama de decisión para efectuar mantenimiento. 28

29 En cuanto a los distintos niveles de intensidad aplicables se presenta un resumen en el cuadro siguiente: Tabla No. 1 Niveles de intensidad para efectuar un mantenimiento. I Ventajas, inconvenientes y aplicaciones de cada tipo de mantenimiento. I Mantenimiento Correctivo Ventajas: No se requiere una gran infraestructura técnica ni elevada capacidad de análisis. Máximo aprovechamiento de la vida útil de los equipos. Inconvenientes: Las averías se presentan de forma imprevista lo que origina trastornos a la producción. Riesgo de fallos de elementos difíciles de adquirir, lo que implica la necesidad de un stock de repuestos importante. Baja calidad del mantenimiento como consecuencia del poco tiempo disponible para reparar. 29

30 Aplicaciones: Cuando el coste total de las paradas ocasionadas sea menor que el coste total de las acciones preventivas. Esto sólo se da en sistemas secundarios cuya avería no afectan de forma importante a la producción. Estadísticamente resulta ser el aplicado en mayor proporción en la mayoría de las industrias. La Función Mantenimiento en la Empresa. I Mantenimiento Preventivo Ventajas: Importante reducción de paradas imprevistas en equipos. Solo es adecuado cuando, por la naturaleza del equipo, existe una cierta relación entre probabilidad de fallos y duración de vida. Inconvenientes: No se aprovecha la vida útil completa del equipo. Aumenta el gasto y disminuye la disponibilidad si no se elige convenientemente la frecuencia de las acciones preventivas. Aplicaciones: Equipos de naturaleza mecánica o electromecánica sometidos a desgaste seguro Equipos cuya relación fallo-duración de vida es bien conocida. I Mantenimiento Predictivo Ventajas: Determinación óptima del tiempo para realizar el mantenimiento preventivo. Ejecución sin interrumpir el funcionamiento normal de equipos e instalaciones. Mejora el conocimiento y el control del estado de los equipos. Inconvenientes: Requiere personal mejor formado e instrumentación de análisis costosa. No es viable una monitorización de todos los parámetros funcionales significativos, por lo que pueden presentarse averías no detectadas por el programa de vigilancia. Se pueden presentar averías en el intervalo de tiempo comprendido entre dos medidas consecutivas. Aplicaciones: Maquinaria rotativa Motores eléctricos Equipos estáticos Aparamenta eléctrica Instrumentación 30

31 II.1Técnicas de mantenimiento predictivo II.1.1 Definición y principios básicos Se llama Mantenimiento Predictivo, Mantenimiento Condicional o Mantenimiento Basado en la Condición el mantenimiento preventivo subordinado a la superación de un umbral predeterminado y significativo del estado de deterioro de un bien. Se trata de un conjunto de técnicas que, debidamente seleccionadas, permiten el seguimiento y examen de ciertos parámetros característicos del equipo en estudio, que manifiestan algún tipo de modificación al aparecer una anomalía en el mismo. La mayoría de los fallos en máquinas aparecen de forma incipiente, en un grado en que es posible su detección antes que el mismo se convierta en un hecho consumado con repercusiones irreversibles tanto en la producción como en los costes de mantenimiento. Se precisa para ello establecer un seguimiento de aquellos parámetros que nos pueden avisar del comienzo de un deterioro y establecer para cada uno de ellos qué nivel vamos a admitir como normal y cuál inadmisible, de tal forma que su detección desencadene la actuación pertinente. La figura muestra éste proceso. Se le denomina curva P-F porque muestra cómo un fallo comienza y prosigue el deterioro hasta un punto en el que puede ser detectado (el punto P de fallo potencial). A partir de allí, si no se detecta y no se toman las medidas oportunas, el deterioro continúa hasta alcanzar el punto F de fallo funcional: Figura No. 8 Curva P-F. El seguimiento y control de los parámetros se puede hacer mediante vigilancia periódica, en cuyo caso es importante establecer una frecuencia tal que nos permita detectar el deterioro en un momento entre P y F, y que no sea demasiado tarde para reaccionar. Asimismo se puede hacer mediante monitorizado en continuo lo que evita el inconveniente anterior, pero no siempre es factible y, en cualquier caso, es más 31

32 costoso. De manera que finalmente los parámetros a controlar y la forma depende de factores económicos: Importancia de la máquina en el proceso productivo Instrumentación necesaria para el control Los equipos a los que actualmente se les puede aplicar distintas técnicas de control de estado con probada eficacia son básicamente los siguientes: Máquinas rotativas Motores eléctricos Equipos estáticos Aparamenta eléctrica Instrumentación Las ventajas que aporta este tipo de mantenimiento son que, al conocerse en todo momento el estado de los equipos, permite detectar fallos en estado incipiente, lo que impide que éste alcance proporciones indeseables. Por otra parte permite aumentar la vida útil de los componentes, evitando el reemplazo antes de que se encuentren dañados. Y por último, al conocerse el estado de un defecto, pueden programarse las paradas y reparaciones previéndose los repuestos necesarios, lo que hace disminuir los tiempos de indisponibilidad. II.2. Parámetros para control de estado Los parámetros utilizados para el control de estado de los equipos son aquellas magnitudes físicas susceptibles de experimentar algún tipo de modificación repetitiva en su valor, cuando varía el estado funcional de la máquina. Existen muchos parámetros que se pueden utilizar con este fin, siempre que se cumplan las condiciones expresadas: Que sea sensible a un defecto concreto Que se modifica como consecuencia de la aparición de alguna anomalía Que se repite siempre de la misma forma Así las distintas técnicas utilizadas para el mantenimiento preventivo se pueden clasificar en dos grupos básicos: Técnicas directas, en las que se inspeccionan directamente los elementos sujetos a fallo: entre ellas cabe mencionar la inspección visual (la más usada), inspección por líquidos penetrantes, por partículas magnéticas, el empleo de ultrasonidos, análisis de materiales, la inspección radiográfica, etc. Técnicas indirectas, mediante la medida y análisis de algún parámetro con significación funcional relevante. Entre ellos el más usado es el análisis de vibraciones, aunque también existen numerosos parámetros que cada vez son más utilizados conjuntamente con el análisis de vibraciones, como puede ser el análisis de lubricantes, de ruidos, de impulsos de choque, medida de presión, de temperatura, etc. En las tablas siguientes se resumen las técnicas y parámetros utilizados actualmente para el control de estados para distintos tipos de equipos: 32

33 Tabla No. 2 Equipos dinámicos. Tabla No. 3 Equipos estáticos. Tabla No. 4 Equipos eléctricos. 33

34 Tabla No. 5 Equipos electrónicos. II.3. Establecimiento de un sistema de mantenimiento predictivo El fundamento del mantenimiento predictivo es la medida y valoración periódica de una serie de variables de estado (parámetros de control) lo que implica el manejo de una cantidad de datos que requieren medios: Físicos (hardware) De gestión (software) Humanos Los medios físicos son los instrumentos de medida y los de captura y registro de datos. Los programas de gestión informáticos manejan los datos captados elaborando informes y gráficos de evolución. Finalmente los medios humanos incluyen el personal que hace las medidas rutinarias, que deben ser profesionales cualificados y con conocimientos específicos del tipo de equipos a tratar y, además, el personal técnico altamente cualificado capaz de desarrollar análisis y diagnóstico de averías. La implantación requiere unos pasos sucesivos: 1.- Preparación inicial 2.- Implantación propiamente dicha 3.-Revisión de resultados II.3.1. Preparación inicial La preparación inicial supone desarrollar las siguientes tareas: Definición de las máquinas Identificación, estudio, de sus características y calificación de su importancia en el proceso productivo. Determinar los parámetros y técnicas de medidas Para cada máquina crítica en particular y para cada familia de máquinas genéricas se determinan los parámetros y técnicas más adecuados a utilizar para llevar a cabo el control: Estructurar la base de datos Para cada máquina se decide y cargan los siguientes datos: Frecuencia de chequeo o medida Alcance de las medidas de cada parámetro Definición de rutas Definición de alarmas, para cada parámetro Formación del personal 34

35 II.3.2. Implantación Supone, una vez realizada toda la preparación, llevar a cabo las medidas periódicas acordadas, con las rutas y frecuencias previstas, lo que implica: Chequeos y medidas periódicas Registro y volcado de datos en el sistema Valoración de niveles que indican un comportamiento anómalo Análisis y diagnóstico de anomalías II.3.3. Revisión de resultados Una vez implantado todo el sistema se debería llevar a cabo periódicamente (al menos anualmente) un análisis crítico de resultados: Historial de medidas rutinarias y averías. Análisis de resultados y dispersión de datos. Cambio de parámetros o niveles de alarma así como de las frecuencias de chequeo, si es necesario. III. Técnicas de aplicación para el mantenimiento predictivo A continuación se describen las principales técnicas utilizadas para un mantenimiento predictivo: III.1. Inspección Visual Abarca desde la simple inspección visual directa de la máquina hasta la utilización de complicados sistemas de observación como pueden ser microscopios, endoscopios y lámparas estroboscópicas. Se pueden detectar fallos que se manifiestan físicamente mediante grietas, fisuras, desgaste, soltura de elementos de fijación, cambios de color, etc. Se aplica a zonas que se pueden observar directamente y, cada vez más, se diseñan las máquinas para poder observar partes inaccesibles sin necesidad de desmontar (como las turbinas de gas, por ejemplo, mediante el uso de endoscopios). III.2. Líquidos penetrantes Se trata de una inspección no destructiva que se usa para encontrar fisuras superficiales o fallos internos del material que presentan alguna apertura en la superficie. La prueba consiste en la aplicación de una tintura especial sobre la superficie que previamente se ha limpiado concienzudamente. Se deja transcurrir un cierto tiempo para que penetre bien en todos los posibles defectos. A continuación se elimina la tintura mediante limpieza superficial. Finalmente se trata de nuevo la superficie con un líquido muy absorbente que extrae toda la tintura que quedó atrapada en poros o grietas superficiales, revelando la presencia y forma de tales defectos. 35

36 Existen así mismo tinturas fluorescentes que se revelan con el uso de una luz ultravioleta (álabes de turbinas). III.3. Partículas magnéticas Se trata de otro ensayo no destructivo que permite igualmente descubrir fisuras superficiales así como no superficiales. Se basa en la magnetización de un material ferromagnético al ser sometido a un campo magnético. Para ello se empieza limpiando bien la superficie a examinar, se somete a un campo magnético uniforme y, finalmente, se esparcen partículas magnéticas de pequeña dimensión. Por efecto del campo magnético estas partículas se orientan siguiendo las líneas de flujo magnético existentes. Los defectos se ponen de manifiesto por las discontinuidades que crean en la distribución de las partículas. III.4.Inspección radiográfica Técnica usada para la detección de defectos internos del material como grietas, burbujas o impurezas interiores. Especialmente indicadas en el control de calidad de uniones soldadas. Como es bien conocido consiste en intercalar el elemento a radiografiar entre una fuente radioactiva y una pantalla fotosensible a dicha radiación. III.5. Ultrasonidos Los ultrasonidos son ondas a frecuencia más alta que el umbral superior de audibilidad humana, en torno a los 20 khz. Es el método más común para detectar gritas y otras discontinuidades (fisuras por fatiga, corrosión o defectos de fabricación del material) en materiales gruesos, donde la inspección por rayos X se muestra insuficiente al ser absorbidos, en parte, por el material. El ultrasonido se genera y detecta mediante fenómenos de piezoelectricidad y magnetostricción. Son ondas elásticas de la misma naturaleza que el sonido con frecuencias que alcanzan los 109 Hz. Su propagación en los materiales sigue casi las leyes de la óptica geométrica. Midiendo el tiempo que transcurre entre la emisión de la señal y la recepción de su eco se puede determinar la distancia del defecto, ya que la velocidad de propagación del ultrasonido en el material es conocida. Tiene la ventaja adicional de que además de indicar la existencia de grietas en el material, permite estimar su tamaño lo que facilita llevar un seguimiento del estado y evolución del defecto. También se está utilizando esta técnica para identificar fugas localizadas en procesos tales como sistemas de vapor, aire o gas por detección de los componentes ultrasónicos presentes en el flujo altamente turbulentos que se generan en fugas (válvulas de corte, válvulas de seguridad, purgadores de vapor, etc.). 36

37 III.6. Análisis de lubricantes El aceite lubricante juega un papel determinante en el buen funcionamiento de cualquier máquina. Al disminuir o desaparecer la lubricación se produce una disminución de la película de lubricante interpuesto entre los elementos mecánicos dotados de movimiento relativo entre sí, lo que provoca un desgaste, aumento de las fuerzas de rozamiento, aumento de temperatura, provocando dilataciones e incluso fusión de materiales y bloqueos de piezas móviles. Por tanto el propio nivel de lubricante puede ser un parámetro de control funcional. Pero incluso manteniendo un nivel correcto el aceite en servicio está sujeto a una degradación de sus propiedades lubricantes y a contaminación, tanto externa (polvo, agua, etc.) como interna (partículas de desgaste, formación de lodos, gomas y lacas). El control de estado mediante análisis físico-químicos de muestras de aceite en servicio y el análisis de partículas de desgaste contenidas en el aceite (ferrografía) pueden alertar de fallos incipientes en los órganos lubricados. III.7. Análisis de vibraciones Todas las máquinas en uso presentan un cierto nivel de vibraciones como consecuencia de holguras, pequeños desequilibrios, rozamientos, etc. El nivel vibratorio se incrementa si, además, existe algún defecto como desalineación, desequilibrio mecánico, holguras inadecuadas, cojinetes defectuosos. Por tal motivo el nivel vibratorio puede ser usado como parámetro de control funcional para el mantenimiento predictivo de máquinas, estableciendo un nivel de alerta y otro inadmisible a partir del cual la fatiga generada por los esfuerzos alternantes provoca el fallo inminente de los órganos afectados. Se usa la medida del nivel vibratorio como indicador de la severidad del fallo y el análisis espectral para el diagnóstico del tipo de fallo. III.8. Medida de la presión Dependiendo del tipo de máquina puede ser interesante para confirmar o descartar ciertos defectos, utilizada conjuntamente con otras técnicas predictivas. Se suele utilizar la presión del proceso para aportar información útil ante defectos como la cavitación, condensación de vapores o existencia de golpes de ariete. En otros casos es la presión de lubricación para detectar deficiencias funcionales en los cojinetes o problemas en los cierres por una presión insuficiente o poco estable. III.9. Medida de temperatura El control de la temperatura del proceso no suele utilizarse desde el punto de vista predictivo. Sin embargo se utiliza muy eficazmente el control de la temperatura en diferentes elementos de máquinas cuya variación siempre está asociada a un comportamiento anómalo. 37

38 Así se utiliza la temperatura del lubricante, de la cual depende su viscosidad y, por tanto, su poder lubricante. Un aumento excesivo de temperatura hace descender la viscosidad de modo que puede llegar a romperse la película de lubricante. En ese caso se produce un contacto directo entre las superficies en movimiento con el consiguiente aumento del rozamiento y del calor generado por fricción, pudiendo provocar dilataciones y fusiones muy importantes. En los rodamientos y cojinetes de deslizamiento se produce un aumento importante de temperatura de las pistas cuando aparece algún deterioro. Asimismo se eleva la temperatura cuando existe exceso o falta de lubricante. También aumenta la temperatura ante la presencia de sobrecargas. Por todo ello se utiliza frecuentemente la medida de temperatura en rodamientos y cojinetes, junto con otras técnicas, para la detección temprana de defectos y su diagnóstico. La temperatura en bobinados de grandes motores se mide para predecir la presencia de fallos como sobrecargas, defectos de aislamiento y problemas en el sistema de refrigeración. Por último también puede aportar información valiosa la temperatura del sistema de refrigeración. En efecto, cualquier máquina está dotada de un sistema de refrigeración más o menos complejo para evacuar el calor generado durante su funcionamiento. La elevación excesiva de la temperatura del refrigerante denota la presencia de una anomalía en la máquina (roces, holguras inadecuadas, mala combustión, etc.) o en el propio sistema de refrigeración. III.10. Termografía La termografía es una técnica que utiliza la fotografía de rayos infrarrojos para detectar zonas calientes en dispositivos electromecánicos. Mediante la termografía se crean imágenes térmicas cartográficas que pueden ayudar a localizar fuentes de calor anómalas. Así se usa para el control de líneas eléctricas (detección de puntos calientes por efecto Joule), de cuadros eléctricos, motores, máquinas y equipos de proceso en los que se detectan zonas calientes anómalas bien por defectos del propio material o por defecto de aislamiento o calorifugación. Para ello es preciso hacer un seguimiento que nos permita comparar periódicamente la imagen térmica actual con la normal de referencia. III.11. Impulsos de choque Dentro de las tareas de mantenimiento predictivo suele tener un elevado peso el control de estado de los rodamientos por ser éstos elementos muy frecuentes en las máquinas y fundamentales para su buen funcionamiento, al tiempo que están sujetos a condiciones de trabajo muy duras y se les exige una alta fiabilidad. 38

39 Entre las técnicas aplicadas para el control de estado de rodamientos destaca la medida de los impulsos de choque. Proporcionan una medida indirecta de la velocidad de choque entre los elementos rodantes y las pistas de rodadura, es decir, la diferencia de velocidad entre ambos es el momento del impacto. Esos impactos generan, en el material, ondas de presión de carácter ultrasónico llamadas impulsos de choque. Se propagan a través del material y pueden ser captadas mediante un transductor piezoeléctrico, en contacto directo con el soporte del rodamiento. El transductor convierte las ondas mecánicas en señales eléctricas que son enviadas al instrumento de medida. Para mejorar su sensibilidad y, como quiera que el tren de ondas sufre una amortiguación en su propagación a través del material, el transductor se sintoniza eléctricamente a su frecuencia de resonancia. Los impulsos de choque, aunque presentes en cualquier rodamiento, van aumentando su amplitud en la medida en que van apareciendo defectos en los rodamientos, aunque estos defectos sean muy incipientes. Por ello es utilizada la medida de la amplitud como control de estado de los rodamientos en los que, tras la realización de numerosas mediciones, se ha llegado a establecer los valores normales de un rodamiento en buen estado y los que suponen el inicio de un deterioro aunque todavía el rodamiento no presente indicios de mal funcionamiento por otras vías. 39

40 CAPITULO II SITUACIÓN ACTUAL DEL PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El Instituto Mexicano del Seguro Social, no cuenta con una base de datos interna de control o planeación de mantenimiento confiable para equipo en general dentro del servicio. De tal manera que en el Hospital esta información era insuficiente se siguió trabajando así por mucho tiempo, donde principalmente se detectaban problemas en la atención del servicio generando cuellos de botella por falta de disponibilidad del equipo. El departamento de conservación y el personal involucrado de mantenimiento, toman la decisión de recopilar la poca información de algunas áreas en donde se había generado esta. Del mismo modo se utilizó la información de la base de datos que se tenía en los historiales por equipo independientes tales como: desfibriladores, autoclaves, generadores de vapor, planta de emergencia etc. Sin embargo derivado de una recomendación interna de conservación se estableció un nuevo registro, seguimiento y control para la planeación y confiabilidad del mantenimiento mediante un paquete informático establecido por el hospital. Ya que fue necesaria la readecuación de la información para así tener un control de cada equipo en específico de cada área de trabajo para tener una disponibilidad de las mismas apegada en un 100%. Como primera etapa para validar el mantenimiento preventivo. Sabiendo que el hospital no contaba con información concreta de los equipos, se realizó un listado de los mismos. En el cual se incluyen las que se encuentran fuera de y en operación, seguido de esto se realizó una clasificación de las mismas para observar la situación de la operación, evidenciándonos si son críticas para el servicio, ver qué tipo de equipo y con qué actividad son las que intervienen, cuales son las actividades que agregan valor (aquellas actividades que contribuyen en la transformación del servicio). II.1.Listado de maquinas Para realizar este listado se consideró lo siguiente: Ubicación del equipo. Identificar el tipo de servicio que presta el equipo (intermitente, continuo, etc.) Equipo que interviene en las actividades. Las demoras. Son los tiempos en que se lleva un servicio, o bien el tiempo para pasar de un servicio a otro. La elaboración de un listado de equipo muestra que control puede tener un servicio, dado que es una guía que indica que y como hacer, cuánto tiempo lleva, que materia y que maquinaria interviene. 40

41 II.2.Análisis de equipos Una vez listadas y clasificadas los equipos según el tipo y la importancia que estas tienen, se procedió a realizar el análisis de cada uno de ellos. El análisis se realizó de la siguiente manera: Primero se realizaron formatos para cada equipo, obteniendo información acerca de las horas de operación del equipo por día, ficha técnica y descripción de su función y operación. Después se hizo un listado de los daños o desperfectos en el equipo, para esto fue necesario apoyarnos con personal de experiencia que labora en el hospital. Y por último, se realizó un reporte de fallas y desperfectos encontrados en los equipos. II.3.Estandarización de formatos En el Instituto Mexicano del Seguro Social fue necesario estandarizar los formatos que permitieron evidenciar datos acerca del mantenimiento, la eficiencia y eficacia con la que los equipos estaban operando debido a que no se contaba con un sistema de control del mantenimiento. Para ello se tiene que considerar que no todos los formatos de mantenimiento pueden aplicar para los hospitales de diferentes sectores, se debe de realizar el formato que se ajuste a las necesidades de la institución, las actividades que se realizan, el nivel de personal; el formato debe ser sencillo pero debe tener la información que se necesite para el debido mantenimiento. Al mismo tiempo debe ser claro, sencillo y preciso para el llenado por el personal de mantenimiento para una buena disponibilidad de los equipos. Para la implementación de un formato o documento dentro de un sistema, se le da seguimiento a esta metodología. De tal manera que hay que tener en consideración que el formato que diseñe puede no ser el más adecuado o funcional ya que se encuentran abiertos a la mejora continua conforme a normatividades. La estructura y diseño del formato depende de las necesidades de la institución, cabe mencionar que para implementar el formato que actualmente se usa, fue necesario realizar ejemplares de prueba para su validación. Dentro de los datos que se obtuvieron son: Fecha Hora de arranque y paro de operaciones. Nombre o código del equipo. Tipo de mantenimiento que se va a realizar. Observaciones. 41

42 II.4.Mantenimiento programado Dentro del mantenimiento programado, el conocer el estado de funcionamiento del equipo permite planificar en qué momento se debe realizar el mantenimiento y también puede prevenir alguna condición de falla a la que se encuentra expuesta. La idea de este tipo de mantenimiento es prevenir la falla, realizando la manutención con base a un programa pre-establecido, debiendo coordinar la detención de la máquina para realizar la acción de mantenimiento. El mantenimiento programado es el más usado en las instituciones, pero muchas veces no es el mejor método ni el más eficiente, ya que se puede dar el caso de que el equipo no necesitara mantenimiento, pero si éste está dentro del programa de mantenimiento se deberá realizar según este dentro del control de la planeación estandarizada, de la misma manera aplica este para la planeación de la ejecución y validación de las cartas de lubricación. La eficiencia de un programa de mantenimiento preventivo dependerá de los siguientes factores: La existencia de registro preciso de las manutenciones previas. La vida útil de los equipos. La cantidad de horas de uso de los equipos Los conocimientos de quien realiza las acciones de mantenimiento. Sabiendo que los planes de mantenimiento se dejan abiertos a la mejora continua por personal especializado en el área, un programa de mantenimiento preventivo se implementa de la siguiente manera: La mantención preventiva es una actividad planificada que, independientemente del grado de refinamiento con que se desarrolle su programa realiza, de manera sistemática, las siguientes actividades básicas fundamentales: Inspecciones y revisiones generales de los equipos e instalaciones de la institución, orientadas a descubrir las condiciones que conducen a paros imprevistos o depreciación anticipada de los activos. Conservar los activos mediante reparaciones, reemplazos, lubricaciones, limpiezas, etc., con el fin de corregir los defectos detectados cuando estos aún se encuentran en una etapa incipiente. Cualquier proyecto que se desarrolle para establecer un sistema de mantención preventiva debe considerar que sin planeamiento y programación no se puede aplicar mantenimiento preventivo. Los planes que deben elaborarse y desarrollarse coordinadamente para concretar en forma efectiva el mantenimiento preventivo son: Plan matriz de inspecciones, elaborado considerando todas los equipos presentes en la faena 42

43 Programa de trabajo, elaborado de manera específica para cada equipo. II.5.Registro de actividades (historiales de cada equipo.) Para registrar la información y respaldar los historiales es necesario registrar toda actividad de mantención preventiva y/o correctiva, como mínimo en un cuaderno tipo bitácora, sin embargo existen algunos formatos de tarjetas que se pueden utilizar y que a continuación se muestran. Tarjeta de maquina: Se registra la historia o vida de un equipo, desde que ésta fue adquirida hasta la fecha actual, en esta tarjeta se señalan sus partes y se registran las inspecciones de acuerdo a las especificaciones que entregue el fabricante. El registro debe considerar: Fabricante: País de procedencia y razón social del fabricante. Representante: Se debe indicar el nombre de la empresa que tiene la representación del equipo en Chile y en la zona. Equipo: Se registra el nombre del equipo. Tipo o Modelo: Se indica el tipo o modelo del equipo. Número de Registro: Se anota el número que corresponde al registro del equipo en el inventario. Características Técnicas del Equipo: Se registran las medidas de tamaños, capacidades, tales como capacidades, potencia, torque, etc. Número de Serie: Se obtiene de la placa del equipo. Ubicación: se señala la sección donde se encuentra el equipo, en caso de que sea un equipo estacionario. Adquisición: se registra la fecha de adquisición y el valor de compra del equipo. Gastos de Instalación: Comprende todo lo invertido por concepto de materiales y mano de obra utilizada en la instalación del equipo. Teniendo la información de la planeación del mantenimiento se clasifico esta en archivos diferentes en formato con extensión.xls y Word para su estandarización interna, Ejemplo: para identificar cada equipo y así tener separada una de otra, en orden específico para poder cargar la información del equipo en la base de datos interna reflejándose en el sistema de red local controlada. Para el control de esta información se interviene desde la base de datos generada internamente controlada en red por el servidor. Donde se lleva el control total de toda la información de la institución, sabiendo que este proyecto solo está basado en la implementación de la información para la confiabilidad y disponibilidad de los equipos para eficientarlo. 43

44 II.6. Clasificación de trabajos en el área de mantenimiento Para que los trabajos se puedan realizar con la eficiencia deseada es preciso: Concretar el trabajo a realizar. Estimar los medios necesarios (mano de obra, materiales) Definir las normas de Seguridad y Procedimientos aplicables. Obtener el permiso de trabajo. Se trata, por tanto, de hacer la preparación tanto de la mano de obra como de los materiales (repuestos, grúas, andamios, máquinas-herramientas, útiles, consumibles, etc.), y por ello podemos decir que es una actividad imprescindible para una adecuada programación. Esto nadie lo duda. La única cuestión opinable es si debe ser realizado por un órgano staff o, por el contrario, que sean realizados por los propios responsables de ejecución. Preparación de la mano de obra: Normas, Procedimientos, Guías de trabajo aplicables. Sobre todo debe estar detallado en trabajos muy repetitivos Calificación y formación necesaria de los ejecutores. Número. Horas de trabajo necesarias. Permisos de trabajo a obtener. Condiciones a reunir por la instalación para obtener el permiso para trabajar. Preparación de Materiales: Repuestos necesarios. Su disponibilidad. Vale de salida del almacén. Materiales de consumo y otros no almacenados. Propuesta de compra. Transportes, grúas, carretillas necesarias. Andamios y otras actividades auxiliares. Evidentemente no todos los trabajos requieren igual preparación. Se aceptan los siguientes grados de preparación en mantenimiento, para justificarla económicamente: 10% de los trabajos no requiere ninguna preparación (pequeños, no repetitivos). 60% de los trabajos se hará una preparación general, incidiendo más en los materiales que en la mano de obra (trabajos normales). 30% de los trabajos se hará una preparación exhaustiva (grandes reparaciones, larga duración, parada de instalaciones). 44

45 Los procedimientos de trabajo deben ser útiles y fáciles de manejar por los interesados (no son manuales para técnicos sino guías para operarios). Deben contener: Las operaciones necesarias y su orden de ejecución Los instrumentos, útiles y herramientas especiales necesarias El número de personas necesarias para cada operación Gestión de Trabajos Las indicaciones de seguridad en las tareas que revisten un cierto riesgo Para conocer los tiempos de trabajo es necesario: Programarlos Medir la eficacia de los equipos humanos Mejorar los métodos Implantar un sistema de incentivos individual ó colectivo Cuando hablamos de eficacia del servicio nos referimos a comparar los tiempos reales de ejecución con los tiempos previstos ó asignados a cada trabajo. En ello influye de gran manera el método de trabajo utilizado, de forma que diferencias importantes entre tiempo asignado y tiempo real apuntan generalmente a los trabajos cuyo método deben ser investigados, con vistas a su mejora. En cuanto a la implantación de un sistema de incentivos, además de necesitar una estimación de tiempos más precisa, puede ser contraproducente en mantenimiento: La sofisticación y especialización creciente de las intervenciones de mantenimiento exige cada vez mayor profesionalidad y motivación, por lo que el mantenedor no debe estar coartado por el instrumento discriminante del incentivo. Lo anterior no descarta la posibilidad de incentivos de grupo en función de resultados globales (producción, disponibilidad, etc.) En el análisis de tiempos hay que considerar el ciclo completo del trabajo (todas las especialidades y todos los tiempos): Tiempo de desplazamiento Tiempo de preparación Tiempo de ejecución Tiempo de esperas, imprevistos Constituyendo en muchos casos el tiempo de ejecución una pequeña porción del trabajo completo (depende de la naturaleza de trabajo y tipo de industria). La precisión necesaria, asumiendo que no aplicamos incentivos, podría ser de ±10% al ±30% en trabajos generales y ±5% en trabajos muy repetitivos. Su 45

46 cálculo correcto se podría hacer por análisis estadístico de una serie de datos representativos, recogidos en el archivo histórico de intervenciones. Dentro de la clasificación de los trabajos, para asignar tiempos a los trabajos puede ser una valiosa ayuda proceder previamente a la clasificación de los mismos. Una posible clasificación, en este sentido, sería la siguiente: 1. Pequeños trabajos no rutinarios: De menos de 4 horas de duración. No es rentable la obtención de tiempos. 2. Trabajos rutinarios: Repetitivos y previsibles, ejecutados por un equipo fijo asignado a cada instalación. Es útil disponer de tiempos asignados y procedimientos de trabajo. 3. Trabajos de mantenimiento diversos: Son la mayor parte de los trabajos de mantenimiento, aparecen con cierta repetitividad y no con una gran variabilidad. Es necesario tener tiempos (con la precisión indicada) y procedimientos de trabajo escritos. 4. Trabajos de ayuda a producción: Ajustes, cambios de formato, etc. Se deben tener procedimientos y tiempos para los repetitivos. Para los no repetitivos basta con los tiempos. 5. Trabajos de mantenimiento extraordinario: Grandes revisiones ó reparaciones. Interesa disponer de procedimientos escritos y tiempos de intervención. En definitiva no se precisa disponer ni de tiempos ni de procedimientos escritos para el 100% de las actividades, aunque si es importante disponer de ellas en los casos indicados. Las características tan diferentes de los distintos trabajos que tiene que realizar el mantenimiento obliga a distintos niveles de programación: 1º.- Ya a nivel de Presupuesto Anual: Se han de definir, lo que podríamos llamar, "trabajos extraordinarios". Se trata de grandes reparaciones previstas en el presupuesto anual o paradas/revisiones programadas, sean de índole legal o técnicas. Se trata de una programación a largo plazo (1 año o más). El trabajo se puede cuantificar, prever medios necesarios, tiempo de ejecución e incluso se dispone de elementos de juicio para determinar la fecha de comienzo. 2º.- Existe una programación a medio plazo (semanal, mensual) en la que se puede prever: Carga de mantenimiento preventivo, resultante de dividir la carga total anual en bloques homogéneos para cada período. Normalmente, esta programación se suele hacer semanalmente. 46

47 El resto lo constituye la carga de mantenimiento correctivo, no urgente, que por tanto, debe ser cuantificado en horas y preparado adecuadamente para asegurar su duración y calidad. 3º.- Por último, es imprescindible realizar una programación diaria (corto plazo, turno o jornada): Dónde se desarrolla y concreta el programa anterior (semanal/mensual) y en el que se insertan los trabajos urgentes e imprevistos. Para ellos, se estima un 20% de los recursos programables, aunque depende del tipo de trabajo. Albañilería y demás auxiliares no deben pasar del 10%, mientras que en máquinas-herramientas suele llegar, incluso, al 50%. En cualquier caso, dada la variabilidad de los tiempos y la importancia en el logro de los objetivos de mantenimiento, es imprescindible para que funcione adecuadamente la programación: 1º.- Una autoridad adecuada para tomar decisiones por el programador y ser cumplidas. 2º.- Disponer de una información adecuada para lo que su comunicación con los distintos niveles de mantenimiento y fabricación debe ser muy fluida. 3º.- Seguir día a día la evolución de los trabajos y la carga pendiente, de manera que la planificación esté permanentemente actualizada y sea un documento vivo y eficaz. Existen diversos modelos cada uno de los cuales se adaptarán mejor o peor según el tipo de industria, producción, etc. Un modelo bastante general y que puede ser visualizado de manera sencilla y adaptado a la realidad es el representado en la figura de: diagrama de planificación o programación del trabajo: 47

48 Figura No. 9 Diagrama de planificación o programación del trabajo II.7. Orden de trabajo (OT) para ejecutar un mantenimiento Existen programas mecanizados adaptados para la programación de grandes obras y/o proyectos y otros específicos aplicables a trabajos de mantenimiento. En cualquier caso, para que la programación sea fiable y eficaz, es preciso valorar los tiempos de las órdenes de trabajo (ver anexo E, orden de trabajo.), tarea que constituye una de las más importantes de la preparación de trabajos. Dentro de la ejecución de los trabajos, documentos y niveles de urgencia el proceso completo de realización de trabajos incluye los siguientes pasos: Identificación del trabajo Planificación Programación 48

49 Asignación Ejecución Retroinformación En el esquema siguiente se resumen los documentos que se suelen manejar: Figura No. 10 Manejo de documentos para mantenimiento Los documentos usados son: ST Solicitud de Trabajo OT Orden de Trabajo PDT Parte Diario de Trabajo CER Certificaciones VS Vales de Salida BR Bonos de Recepción Los niveles de prioridad, indicados en cada ST e imprescindibles para una adecuada programación, suelen ser: 49

50 Prioridad I: Trabajos urgentes, de emergencia, para evitar daños a la propiedad o a las personas. No programados. Intervención inmediata. Prioridad A: Trabajos urgentes, para evitar pérdidas de producción o para asegurar la calidad. Programados. Intervención en 24 horas. Prioridad B: Trabajos normales, para asegurar la disponibilidad. Programados. Intervención en una semana. Prioridad C: Trabajos de parada. Se deben realizar en la próxima parada programada. El proceso indicado es el típico del mantenimiento correctivo. Para el mantenimiento preventivo se simplifica ya que se lanzan directamente las OT'S (no existen ST'S). En cuanto a las prioridades, que se deben acomodar al tipo de fabricación, se han indicado igualmente las usadas en mantenimiento correctivo, ya que en mantenimiento preventivo serán todas de prioridad "B" o "C". Actividades dentro de la programación del mantenimiento preventivo. Preparación de Trabajos Estimación de tiempos Estimación de la mano de obra Estimación de materiales Estimación de medios auxiliares Procedimiento de trabajo Permisos de trabajo II.8.Diagrama de Causa-Efecto El diagrama Causa-Efecto o espina de pescado, es una representación gráfica de las relaciones lógicas existentes entre las causas que producen un efecto bien definido. Sirve para visualizar, en una sola figura, todas las causas asociadas a una avería y sus posibles relaciones. Ayuda a clasificar las causas dispersas y a organizar las relaciones mutuas. Es, por tanto, una herramienta de análisis aplicable en la fase B (determinación de las causas). Tiene el valor de su sencillez, poder contemplar por separado causas físicas y causas latentes (fallos de procedimiento, sistemas de gestión, etc.) y la representación gráfica fácil que ayuda a resumir y presentar las causas asociadas a un efecto concreto. Los pasos a seguir para su construcción son: 1. Precisar bien el efecto: Es el problema, avería o fallo que se va a analizar. 50

51 2. Subdividir las causas en familias. Se aconseja el método de las 4M (métodos, máquinas, materiales, mano de obra), para agrupar las distintas causas, aunque según la naturaleza de la avería puede interesar otro tipo de clasificación. 3. Generar, para cada familia, una lista de todas las posibles causas. Responder sucesivamente Por qué ocurre? hasta considerar agotadas todas las posibilidades. II.9.Averías en rodamientos Las averías en rodamientos se encuentran entre los componentes más importantes de las máquinas. En condiciones normales el fallo de un rodamiento sobreviene por fatiga del material, resultado de esfuerzos de cortadura que surgen cíclicamente debajo de la superficie que soporta la carga. Después de algún tiempo, estos esfuerzos causan grietas que se extienden hasta la superficie. Conforme los elementos rodantes alcanzan las grietas, provocan roturas del material (desconchado) y finalmente deja el rodamiento inservible. Sin embargo la mayor parte de los fallos en rodamientos tienen una causa raíz distinta que provoca el fallo prematuro. Es el caso de desgaste apreciable por presencia de partículas extrañas o lubricación insuficiente, vibraciones excesivas del equipo y acanalado por paso de corriente eléctrica. La mayor parte de los fallos prematuros son debidos a defectos de montaje. Dentro de los modos de fallo, sus causas posibles son: Fallos prematuros por montaje: Falta de limpieza Presión de montaje en aro equivocado Montaje muy ajustado Juego interno excesivo Montaje inclinado sobre aros Ajuste en asientos flojos / oval Asientos desalineados golpes al montar Fallos prematuros por condiciones de trabajo: Vibraciones sin girar Sobrecarga en reposo Cargas axiales excesivas 51

52 Carga muy ligera en relación con velocidades de rotación Presencia de agua, humedades, etc Paso de corriente eléctrica Fallos prematuros por lubricación: Ineficaz falta de engrase Lubricante inadecuado Lubricante contaminado Mientras que los modos de fallos son: Desgaste: Por partículas abrasivas Desgaste especular Acanaladuras o cavidades Indentaciones: En ambas pistas, en espacios iguales a distancia entre elementos En pistas y elementos rodantes Adherencias: Extremos de rodillos y pestañas dañadas Patinado de rodillos Intervalos iguales entre rodillos en rodamientos axiales de bolas De superficies externas Fatiga (pequeñas grietas de superficie Corrosión: Oxido profundo Corrosión de contacto Estrías oscuras en aros y rodillos 52

53 Desconchado: Por precarga Por compresión oval Por compresión axial Por desalineación Por indentación Por adherencias Por oxido profundo Por corrosión de contacto Cráteres/acanaladuras Grietas: Maltrato Ajuste excesivo Por adherencias Por corrosión de contacto II.10.Fallos típicos por averías en cojinetes Los modos de fallos típicos por averías en cojinetes son: Por fractura: Maltrato Ajuste excesivo Por adherencias Por corrosión de contacto Por deformación: Deformación de cajera Indentaciones Abolladuras 53

54 Recalcado / fluencia Pista ensanchada Pista sesgada Pista cargada desigual Cráteres / estrías Por desgaste: Desgaste de cajera Desgaste abrasivo Recalentado / quemado Por corrosión: Corrosión Corrosión de contacto Oxidación (cambio de color) Las causas están relacionadas con los siguientes aspectos: Por montaje: Excesiva aplicación de calor Martillazos Herramienta inadecuada Holgura excesiva Cajera deformada Desequilibrio de rotor Desalineación Por condiciones de trabajo: Vibración paso de corrientes eléctricas Fatiga Sobrecarga Error de diseño Por sellado: 54

55 Contaminación Entrada de humedad Por lubricación: Falta de lubricante Exceso de lubricante Lubricante inadecuado II.11.Averías en engranajes Las averías en los engranajes se presentan fenómenos de rodadura y deslizamiento simultáneamente. Como consecuencia de ello, si la lubricación no es adecuada, se presentan fenómenos de desgaste muy severo que le hacen fallar en muy poco tiempo. Los modos de fallos en estos componentes con pues desgaste, deformación, corrosión y fractura o separación. Las causas están relacionadas con las condiciones de diseño, fabricación y operación así como con la efectividad de la lubricación. Los modos de fallos más frecuentes son los asociados al desgaste, casi todos relacionados con un defecto de lubricación. Modo de fallo por fractura en diente: Sobrecarga Fatiga Rotura Picadura inicial Picadura avanzada Desconchado Modo de fallo por fractura en el flanco: Sobrecarga Fatiga Rotura Picadura inicial Picadura avanzada Desconchado Desgaste Rayado 55

56 Escariado Modo de fallo por deformación: Fluencia plástica Fluencia térmica Corrosión Causas por condiciones de trabajo, fabricación y diseño: Problemas de fabricación Sobrecarga por desalineación Ciclos de carga frecuentes Diseño a fatiga Condiciones de servicio (velocidad / carga) Causas de lubricación por: Viscosidad Calidad Cantidad Contaminación II.12.Análisis de averías en forma general El análisis de averías en forma genérica para los síntomas que alertan, son similares en los distintos tipos de máquinas de procesos en la línea de producción de partes de dirección y suspensión, como: Compresores Ventiladores Bombas Motores eléctricos Motor térmico Reductores Sistema de lubricación Sistemas eléctricos Sistemas mecánicos Sistemas neumáticos 56

57 Sistemas hidráulicos Etc. Dentro de los síntomas generales en los equipos son: Cambio en eficiencia No impulsa Insuficiente capacidad Presión anormal Consumo excesivo Energía Fugas Ruidos anormales Sobrecalentamiento Golpeteo Temperatura de descarga alta Falla al arranque Falla al disparo Falta de potencia Consumo excesivo vapor/combustible Fallo automatismos control/seguridad Velocidad anormal Vibraciones altas El diagnóstico de averías no se debe limitar a los casos en que el equipo ha fallado, por el contrario, los mayores esfuerzos de deben dedicar al diagnóstico antes de que el fallo se presente. Es lo que hemos definido como mantenimiento predictivo. Recordemos que se fundamenta en que el 99% de los fallos de maquinaria son precedidos por algún síntoma de alarma antes de que el fallo total se presente. Dependiendo de la forma de la curva P-F, para el fallo en cuestión, tendremos más o menos tiempo para analizar los síntomas y decidir el plan de acción. En cualquier caso debemos aplicar una metodología o procedimiento sistemático, como: Señales o síntomas de observación directa: 57

58 Sobrecalentamiento Vibración Ruido Alta temperatura en cojinetes Fugas, humo, etc. Síntomas de observación indirecta: Cambios en algún parámetro Presión Temperatura Caudal Posición Velocidad Vibración Cambios en las prestaciones Relación de compresión Relación de temperaturas Demanda de potencia Rendimientos Listado de posibles causas o hipótesis. Analizar la relación entre síntomas y causas. Aplicar, si es posible, el orden de probabilidad en la relación síntoma/causa para diagnosticar el fallo. Indicar la solución o acción a tomar. En la sección siguiente se indican, en forma matricial para cada tipo de equipo, los síntomas, sus posibles causas y remedios. Estadística de fallos típicos por averías en bombas: Causa de fallos de distribución en %: Cierre Mecánico 34.5 Cojinetes 20.2 Vibraciones

59 Fuga por empaquetadura/cierre 16.3 Problemas en eje/acoplamiento 10.5 Fallo líneas auxiliares 4.8 Fijación 4.3 Otras causas 6.7 Obteniendo un total=100% Sólo los fallos en cierre mecánico y cojinetes representan más del 50% de las causas de fallo. Haciendo ejecución del mantenimiento preventivo, planificación en campo y ejecutando la validación del mismo conformándolo con las cartas de lubricación. Se parte a realizar la implementación del mantenimiento predictivo para dar confiabilidad y disponibilidad en la maquinaria de la línea de producción de la planta, aunándolo conforme a los puntos mencionados anteriormente de medición y monitoreo para dar el seguimiento correspondiente a la nueva etapa basada en condición. 59

60 III.1 Definiciones CAPÍTULO III PROPUESTA DE SOLUCIÓN AL PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Este proyecto contempla los términos que no están definidos en el Catálogo de Términos de Referencia y la Guía de Confiabilidad Operacional emitidos por la Subdirección de Coordinación de Mantenimiento, y algunos que si están contenidos en el catálogo y la guía antes mencionados, debido a que por su importancia y recurrencia, conviene tener presente para dar facilidad y comprensión de su lectura. Activo. Tiempo contable para cualquier recurso que tiene un valor, un ciclo de vida y genera un flujo de caja, puede ser humano, físico y financiero intangible. Por ejemplo: el personal, centros de trabajo, plantas, equipos, etc. Accesibilidad. El grado con el que un equipo puede ser accedido por las personas, considerando sus capacidades técnicas y físicas. Criticidad. Es una característica que permite establecer la jerarquía o prioridades de procesos, sistemas y equipos, creando una estructura que facilita la toma de decisiones acertadas y efectivas, direccionando el esfuerzo y los recursos en áreas donde sea más importante y/o necesario mejorar la confiabilidad operacional y administrar el riesgo, basado en la realidad actual. Ciclo de vida. Tiempo durante el cual un equipo o sistema conserva su capacidad de utilización. El periodo abarca desde diseño, instalación, puesta en marcha, operación, mantenimiento hasta que es sustituido o es objeto de una restauración o rehabilitación. Equipo Crítico. Es aquel que pos su condición actual puede tener una media o alta frecuencia de falla, combinada con una medida o alta consecuencia. Por ejemplo, una bomba que fallan sus sellos varias veces al año, una fuga en una tubería con afectación al medio ambiente y la salud. Falla. Cese de la capacidad de un Ítem para realizar su función específica. Es decir, el evento o estado inoperable, el cual un ítem o parte de él, no funciona o no funcionaría como previamente se especificó. Es equivalente al término avería. Función. Desempeño esperado de un activo para cumplir con un propósito específico. Parte mantenible. Aquél que constituya una parte, o un ensamblaje de partes, que normalmente tiene el nivel jerárquico más bajo durante el mantenimiento. Mantenimiento. Es el conjunto de actividades efectuadas en un activo, con el objeto que continúe la función para la cual fue diseñado. Se clasifica en general como Mantenimiento Preventivo, Correctivo y Predictivo. 60

61 Mantenibilidad. Es la habilidad para alcanzar los requerimientos de operación y mantenimiento establecidos para un periodo de tiempo, durante la etapa de diseño del sistema o equipo. Modo de falla. Es la forma por la cual una falla es observada. Describe en forma general como la falla ocurre y su impacto en la operación del equipo. Plan de mantenimiento. Plan que establece con respecto a un equipo o instalación qué tareas se ejecutarán, cómo se ejecutarán esas tareas y cada cuánto se ejecutarán (frecuencia de repetición). Asimismo incluye los repuestos y recursos necesarios para llevarlos a cabo. III.2 Requerimientos Previo al desarrollo de la Mantenibilidad se debe elaborar el plan de implementación bajo la siguiente secuencia de actividades: Aplicar la Guía de autoevaluación Identificación de brechas Elaborar el programa de trabajo Capacitación III.2.1 Aplicar la guía de autoevaluación El Subcoordinador de Implantación de Mantenibilidad aplicará la guía de autoevaluación, para determinar el grado de madurez del CT (Centro de Trabajo). Las autoevaluaciones se realizarán semestralmente. III.2.2 Identificación de brechas Durante la etapa de Autoevaluación, el Subcoordinador de Implantación de Mantenibilidad y su equipo de implantación, con la evaluación de cumplimiento de las acciones descriptivas de la tabla de autoevaluación, va identificando las brechas entre la situación actual y la deseada a futuro. Las brechas identificadas, formarán parte del reporte de la autoevaluación de la Mantenibilidad y del reporte de autoevaluación del Modelo de Confiabilidad Operacional, específicamente en la parte del resumen de hallazgos en su apartado de debilidades. III.3 Programa de Trabajo El propósito de este programa es proporcionar una serie de acciones y recursos necesarios para la implantación de la Mantenibilidad y enfocado a la eliminación de las brechas, considerando quien lo debe elaborar, responsables, recursos y tiempos de ejecución. 61

62 El Subcoordinador de la Mantenibilidad y su equipo de implantación son los responsables de elaborar el programa, contemplando adecuadamente todos aquellos activos que requieran mejorar su Mantenibilidad. La MACT (Máxima Autoridad del Centro de Trabajo), debe autorizar el programa y los recursos requeridos para su ejecución. III.4 Capacitación El Subcoordinador de Implantación de Mantenibilidad elabora el programa de capacitación para el personal que conforma los equipos de trabajo, aplicando la disciplina operativa, con la finalidad de entrenar y comunicar en forma efectiva los procedimientos actualizados o modificados de trabajo y/o en su caso nuevas técnicas, equipos y herramientas de trabajo a efectos de reducir las brechas identificadas en la autoevaluación. III.5 Estructura del Modelo Confiabilidad Operacional La confiabilidad operacional de basa en el ciclo de vida de los activos, sus diseños y la normativa aplicable, considera los análisis estadísticos y de condición, orientados a mantener la disponibilidad y confiabilidad de los equipos a través de condiciones proactivas que eviten las fallas, mediante la utilización con disciplina operativa de los procedimientos aplicables y con la activa participación de la organización existente. El modelo de confiabilidad operacional está integrado por 14 mejores prácticas, mismas que interactúan y crean valor a través de toda la organización: esta guía representa el marco conceptual y normativo para la aplicación del modelo de confiabilidad operacional, sin que lo anterior sea limitante para que los organismos subsidiarios y/o el corporativo amplíen y enriquezcan la metodología, siempre y cuando dichas mejoras sean aprobadas en el seno de los grupos de dirección de cada organismo y de petróleos mexicanos. La confiabilidad operacional es la unificación de objetivos de las confiabilidades humana, de proceso, de equipos y de diseño, orientando a maximizar la rentabilidad de la empresa; con la firme participación e involucramiento entre los procesos primarios y de soporte, acorde a lo establecido en el sistema de gestión por procesos. La optimización de los activos es una iniciativa de negocio que requiere una participación activa y de equipo entre mantenimiento y producción. 62

63 Ilustración 1. Mantenimiento y producción III.1.6 Confiabilidad humana Es la probabilidad que un ser humano alcance de forma exitosa su misión bajo un tiempo y en unas condiciones específicas. Los factores que integran la confiabilidad humana, buscan establecer altos estándares de desempeño humano para diseñar, operar y mantener las instalaciones de petróleos mexicanos en forma confiable y segura, mediante una óptima selección, integración, capacitación y cuidado del personal a través de su ciclo de vida laboral. La confiabilidad humana solo se logra con el impulso de liderazgo hacia la integración de prácticas, metodologías, tecnologías, pensamientos estructurados, motivación, con un ciclo de vida profesional y el desarrollo organizacional. A su vez, la aplicación sistemática de la administración del cambio referida al personal, asegura que el conocimiento adquirido sea maximizado por y para toda la organización. 63

64 III.1.7 Confiabilidad del proceso Es la probabilidad de que el proceso entregue el producto requerido en un tiempo determinado y bajo ciertas especificaciones de calidad, seguridad, salud del personal, costos y seguridad de los procesos. La confiabilidad de los procesos es un sistema de confiabilidad operacional que permite establecer el rango óptimo para operar y producir de forma segura, rentable, confiable y sostenible a lo largo del ciclo de vida del activo, este rango se puede simbolizar con la llamada ventana operativa que tiene dimensiones fundamentadas en un análisis de costos/riesgos/beneficio. Al operar dentro de dicha ventana se tiene un nivel de riesgo aceptable condiciones normales y al operar fuera de los límites de la ventana se pueden observar los distintos riesgos en que se pueden incurrir. A continuación se presenta el esquema de producción estable, confiable, segura y rentable. Ilustración 2. Esquema de producción III.1.8 Confiabilidad de equipos Es la probabilidad de que en un equipo, un sistema, una planta cumpla una función determinada durante un tiempo determinado bajo un contexto específico. La confiabilidad de equipos garantizará la mínima probabilidad de falla al lograr niveles de excelencia del mantenimiento o de cuidado de los componentes, equipos, sistemas y plantas; con los niveles requeridos o acordados de confiabilidad, de Mantenibilidad y de la disponibilidad mecánica aplicando 64

65 prácticas que conllevan a la integridad mecánica. Las mejores prácticas mundiales en la confiabilidad de equipo exigen considerar los siguientes nueve factores fundamentales integrados: Ilustración 3. Disponibilidad de activos III.1.9 Confiabilidad del diseño Es la probabilidad de fallas inherentes que se establecen durante las fases del proyecto a los equipos, sistemas y plantas. Se define como el uso sistemático de criterios y métodos de confiabilidad partiendo desde su diseño, hasta su desincorporación, con el propósito de obtener el nivel de confiabilidad requerida a un óptimo costo a lo largo de su ciclo de vida. La aplicación de la confiabilidad de diseño influye en la toma de decisiones a lo largo de la vida de un activo, ayudando a definir el desempeño a través de la identificación de los niveles de productividad, seguridad, confiabilidad y riesgo asociado a las decisiones de operar, adecuar y mantener. Todo esto se verá reflejado en los resultados económicos tales como la estimación de la investigación inicial, gastos de operación y los costos de ciclo de vida de los activos. 65

66 III.1.10 Las 14 mejores prácticas de confiabilidad operacional Las 14 mejores prácticas conceptualizan las iniciativas con mayor prioridad en términos de aportación a los resultados y su correlación al esfuerzo requerido para la empresa, más no engloban la totalidad de acciones a implementar, en este sentido, existen factores adicionales a los sistemas de confiabilidad, que serán incorporados conforme se avance en la ruta de la confiabilidad operacional, acorde al grado de madurez de cada centro de trabajo. III Las 14 mejores prácticas de confiabilidad Costos de mantenimiento y ciclos de vista de los activos Mantenibilidad Capacitación y certificación de habilidades Compromiso y liderazgo Orden y limpieza 5 S Plan de producción Ventanas operativas Funciones protectoras instrumentadas Administración de libranzas y reparaciones Administración del trabajo (planeación y programación) Censo de equipos y taxonomía Mantenimiento centrado en confiabilidad Inspección basada en riesgo Almacenes y suministros III.1.11 Principios básicos Considerando que los activos son la base fundamental de los procesos de producción, el maximizar la efectividad de su ciclo de vida, incrementar su utilización y reducir el riesgo asociado a su operación, a través de métodos, prácticas y procedimientos, impulsa la creación de valor y rentabilidad de la empresa. En este sentido, la confiabilidad operacional no sólo es una iniciativa técnica y operativa, es una estrategia de negocio. El sistema de confiabilidad operacional, depende directamente de 2 elementos esenciales: Compromiso visible de la alta dirección para la confiabilidad operacional y seguimiento escrito para su consecución y éxito. Programas de mejora, alineados a los objetivos estratégicos, desarrollados por el personal que realizará las actividades (nivel centro de trabajo e instalación). 66

67 Bajo el entendido de los dos mecanismos para maximizar el valor y/o mejorar las ganancias de una empresa, son incrementando los ingresos y reduciendo los gastos. Su representación esquemática es la siguiente: Ilustración 4. Optimización de activos El incremento de los ingresos, se soporta en el aumento de la disponibilidad y utilización de los activos y la efectividad en la producción, mismos que tienen valores y beneficios sustanciales, incluyendo mayor flexibilidad operacional, mayor tiempo de operación continua y mejora en la administración del trabajo. La confiabilidad debe ser reconocida como un contribuidor esencial a la flexibilidad y el medio para cerrar la brecha operacional de desempeño. Un ejemplo típico es la llamada Capacidad Oculta. En cuanto a la reducción de gastos, es relevante hacer notar que en muchas ocasiones, se ordenan reducciones de costos sin conocer que los requerimientos de gasto para sostener los activos físicos, son ampliamente establecidos por la vida útil del activo y la necesidad de mantenimiento para retener la condición necesaria de producción. A menos que la vida útil del activo sea extendida y las necesidades de mantenimiento y reparaciones reducidas, las reducciones de costo alcanzadas por instrucciones son temporales e ilusorias. En estricto sentido, la reducción de gastos debe ser el resultado de la disminución de fallas de los activos y el incremento de la efectividad en la administración del trabajo. 67

68 Es relevante notar que la eliminación de defectos conduce a la minimización de las consecuencias de fallas, reducción de gastos y la efectividad de los activos; además, eliminando defectos, los costos de materiales y de mano de obra son disminuidos en forma segura y permanente. La eliminación de defectos, nos permite reducciones tales como las de capital para reducir redundancias, intervalos y refacciones. Reducciones de costos son eventualmente obtenidas por el diferimiento de mantenimiento de los activos, sin embargo, generalmente no se evalúan los términos de riesgos por sus diferimientos, que en la mayoría de los casos resulta contraproducente. Maximizar el valor por encima de sólo reducir los costos, es un compromiso a largo plazo y requiere cambios en la cultura organizacional, la determinación de las actividades operativas y de mantenimiento, debes estar focalizadas y jerarquizadas en términos del valor que agregan al proceso productivo, su medición varía de un seguimiento al costo de operación y mantenimiento, a un seguimiento al rendimiento del costo de operación y mantenimiento con respecto al valor del reemplazo de los activos, con respecto al volumen de producción, etc. Esto puede lograrse cambiando el enfoque de seguimiento y cuidando de los activos, del método tradicional que está orientado al cumplimiento de tareas y presupuestos, básicamente de manera protectiva, siendo el principal incentivo gastar menos de lo presupuestado; a un enfoque dirigido a resultados y beneficios económicos, en el que se fomenta la inversión y se aceptan incrementos de gastos que conduzcan a incrementos de valor, mejoras de eficiencia y tomen ventaja de las oportunidades. Las inversiones y el aumento en los gastos, son analizados y evaluados desde la perspectiva de resultados y de su recuperación económica. En este sentido los principales beneficios que pueden ser trasladados a valores económicos son: Incremento de la disponibilidad, utilización y niveles de producción Máxima efectividad de conversión (optimización de costos). Mínimas fallas y paros de equipo programados y no programados Reducción de costos de operación y mantenimiento o Disminución del uso de energía o Eliminación de acciones de mantenimiento, reducir los costos Reducción en el inventario de refacciones (incremento en la efectividad de capital) 68

69 Con respecto al incremento en la rentabilidad de los procesos, se pueden resumir en tres métodos, que se muestran a continuación Ilustración 5. Método 69

70 A continuación se plantean los principales requerimientos para asegurar y obtener la mayor contribución posible de la confiabilidad operacional: Total entendimiento de la necesidad y beneficios de optimizar el desempeño y la efectividad de los activos. Compromiso y liderazgo de la alta dirección con el sistema y su éxito. Objetivos ambiciosos, optimistas y alcanzables en toda la organización. Priorización financiera de las iniciativas de mejora. Desarrollo de cambios en organización, de prácticas y TI para implementar requerimientos específicos. Contabilidad basada en las actividades para evaluar sus costos y valores reales. Establecimiento de métricas adecuadas para evaluar sus costos y valores reales. Estructura de información, para monitorear y presentar el desempeño. Reconocimientos para los resultados alcanzados. Compromiso para la mejora continua y para la identificación de nuevas oportunidades de mejora. III.1.12 Impacto en el ciclo de vida de los activos Dado que el enfoque de la confiabilidad operacional está basado en la gestión de los activos, a través de su ciclo de vida, es necesario considerar todas sus etapas: diseño, procura, instalación, operación, mantenimiento y desmantelamiento; a efectos de lograr la maximización de su efectividad y rentabilidad. Diseño, inicio de los resultados Los costos del ciclo de vida del equipo crítico pueden resultar ser menores si se comparan con el resto de los equipos, aunque el costo de cualquier evento de mantenimiento es superior. En forma general la población del resto de equipos es mucho mayor y puede consumir mayores costos que los equipos críticos. Los problemas crónicos y repetitivos, son generalmente permitidos en los equipos menores, simplemente porque fueron diseñados en esa forma, pero cuando los costos del ciclo de vida son examinados a detalle, resulta obvio que las fallas crónicas y repetitivas, muchas de las cuales están originadas en el diseño y que son ignoradas o toleradas, representan una gran área de oportunidad para mejora. La procura, elemento de optimización Basada en aplicar un bajo costo inicial, es una falsa economía si la falta de confiabilidad, ineficiencia, excesivo mantenimiento y afectaciones a la calidad, consumen la ventaja inicial del costo. Acciones durante el ciclo de vida efectuadas para reducir el costo de la reposición de partes y de las actividades necesarias normalmente resultan en 70

71 disminuciones de la disponibilidad y la producción, así como en el incremento de los costos en el largo plazo. Minimizar la importancia de las especificaciones de los materiales, adquiriendo equipo que apenas cumpla y/o que cumpla con alguno de los requerimientos, considerando con ventajas de oportunidad y costos, son ejemplos de cómo los ahorros en las procuras pueden causar enormes pérdidas en la operación. La instalación, esencial componente del ciclo de vida La calidad en la instalación es muy importante para optimizar el costo de ciclo de vida, los líderes aplican rigurosamente las especificaciones de instalación de equipos, que incluyen las preparaciones para los cimientos, la nivelación de los platos base, aseguramiento de bridas en ductos, alineación de flechas, limpieza del sistema de lubricación, limpieza de tuberías y separadores, entre otros. Las fases que continúan en el ciclo de vida de los activos, son las que representan la mayor parte en términos de duración y en muchos casos también en términos de costos, así mismo, son en las que finalmente se reflejan los beneficios económicos. Por ello es imperante contar con una sólida sociedad de operación (mantenimiento). La operación correcta debe asegurarse Algunas estadísticas señalan que más del 30% de los costos de mantenimiento son causados por errores evitables en la operación. Estos errores incluyen aquellos causados por falta de disciplina operativa. Muchos de los problemas potenciales en la operación, pueden ser prevenidos con modificaciones o acciones simples, tales como el colocar los requerimientos especiales para el arranque y para cerca de los equipos e instalaciones. El desempeño inadecuado se identifica comparando en forma sistemática las condiciones de diseño con las de operación. Las prácticas más recomendadas para una operación adecuada, son establecer los rangos óptimos operativos y tener activas todas las funciones de protección de los equipos y de los procesos acorde al nivel de riesgo tolerable actualizado. De acuerdo al siguiente esquema que se presenta a continuación: 71

72 Ilustración 6. Operación adecuada El mantenimiento y su optimización. Existen cinco actividades que deben implementarse para mejorar la actividad de mantenimiento: 1. Desarrollar o implementar un programa jerarquizado de mejoras de la confiabilidad operacional, dirigido a reducir las necesidades del mantenimiento. 2. Crear e implementar programas de mantenimiento proactivo basado en condición. 3. Establecer una efectiva administración de los trabajos de mantenimiento, mejorar en la planeación y programación. 4. Demandar disciplina organizacional para seguir y cumplir los procesos y procedimientos establecidos (disciplina operativa). 5. Desarrollar una administración de los almacenes, que optimice los niveles de inventario, la procura y el despacho. El progreso del mantenimiento es alcanzado a través de la optimización de los activos, con la evolución de un mantenimiento no planeado (reactivo) al preventivo (basado en condición) al proactivo y a la vida útil del activo. 72

73 Ilustración 7. Administración del ciclo de vida En términos de la aportación del mantenimiento a la confiabilidad operacional, el enfoque está orientado al cumplimiento de tres atributos: 1. Eliminación de fallas y sus causas. 2. Extensión del tiempo de vida operativo del activo. 3. Reducción del costo de los cuidados del activo, reduciendo los requerimientos de trabajo (menos actividades de mantenimiento). III.13. Concepto y aplicación de Mantenibilidad La Mantenibilidad es la habilidad de un equipo de alcanzar los requerimientos de operación y de mantenimiento establecidos en el diseño. Esta habilidad se 73

74 mide generalmente en términos de tiempos para las actividades de mantenimiento. Los tiempos de mantenimiento dependen de: a) La habilidad del equipo para conservarse operando o para ser restaurado al servicio (facilidad para el diagnóstico, la accesibilidad a sus componentes, etc.) b) Contar con los soportes requeridos (personal, entrenamiento, refacciones de repuestos, las herramientas, los manuales, etc.) El concepto de Mantenibilidad debe expresarse numéricamente. De esta forma, las características cualitativas, como por ejemplo: políticas para incrementar la confiabilidad operacional y/o los lineamientos para la ejecución de tareas, deben ser traducidas en traducidas en medidas cuantitativas, tiempos de restauración al servicio, tiempos de tareas preventivas (predictivas) para mantener en operación, factores de frecuencia de mantenimiento y costos de mantenimiento de un sistema o equipo. Estos términos pueden ser presentados como características diferentes, por lo tanto, Mantenibilidad puede definirse para todo equipo durante sus etapas de diseño, como: Los periodos en que debe conservarse operando, es decir sus corridas operacionales. Con el soporte adecuado de la aplicación del mantenimiento preventivo, predictivo, así como el monitoreo de condiciones. Los tiempos de mantenimiento requeridos para restaurarlo a la condición operativa. Con la aplicación de estándares de procedimientos, herramientas, nivel adecuado de capacitación. Los costos mínimos sostenibles para operar y mantener los equipos. Asimismo, es relevante hacer notar que los tiempos y costos definidos, estarán supeditados a la aplicación de los procedimientos, recursos, conocimientos, herramientas prescritas. Aunque estas tres maneras de cuantificar la Mantenibilidad son posibles, el enfoque basado en las corridas operacionales y en los tiempos de mantenimiento, son los más usados en la práctica. 74

75 Este caso se plantea a continuación: Ilustración 8. Requerimientos establecidos de operación y mantenimiento. III.14. Fase de planeación a) Determinar y definir el entorno operativo, se determinan y definen las condiciones de operación y mantenimiento del equipo, se establecen las restricciones de mantenimiento del equipo y estas deben ser consideradas en el estudio de factibilidad y la predicción de los costos de ciclo de vida. b) Determinar los requerimientos de Mantenibilidad, se determina la Mantenibilidad considerando los requerimientos operativos de confiabilidad operacional y de costos. Se establecen los términos cuantitativos. III.15. Fase de adquisición a) Satisfacer los requerimientos de Mantenibilidad, a través de programas de Mantenibilidad diseñadas como parte de la ingeniería del equipo. b) Acondicionar los soportes de mantenimiento y sus datos de planeación, considerando los siguientes elementos: Procedimientos de mantenimiento de los equipos Refaccionamiento crítico, herramientas de los equipos 75

76 Requerimientos de entrenamiento del personal Requerimientos de manuales técnicos III.16. Fase de uso En esta fase se opera y se ejecuta el mantenimiento en base a procedimientos específicos para cada actividad. Se defines las actividades importantes para la Mantenibilidad como son el registro, análisis y generación de los datos principales del mantenimiento, para retroalimentar la fase de planeación con la finalidad de mejorar el diseño, que puede llevar a la modificación del equipo. Para una mejora continua del diseño de nuestros equipos, todas las modificaciones se deben de realizar a través de una administración de cambios. III.17. Aplicación de la Mantenibilidad a equipos, plantas o sistemas La Mantenibilidad debe ser aplicada y verificada cuantitativamente durante el ciclo de vida de los equipos, comparando la Mantenibilidad establecida en el diseño o la establecida por el centro de trabajo con la calculada en tiempo real. Cuando se detecten áreas de oportunidad durante la ejecución de las tareas de mantenimiento en el ciclo de vida del equipo en la etapa de operación o uso, se deberán realizar acciones para restaurar su Mantenibilidad y estar dentro de los parámetros aceptados de diseño o establecidos por el centro de trabajo. A continuación se muestran las áreas de oportunidad en la Mantenibilidad de un equipo: Tiempos prolongados de recuperación del servicio de los equipos Altos costos de mantenimiento preventivo, predictivo y correctivo Paros no programados Costos de mantenimiento no programados Incumplimiento de programas La aplicación y desarrollo de mantenibilidad de una planta, sistema y/o equipo se describe en el siguiente diagrama de flujo: 76

77 Ilustración 9. Áreas de oportunidad de equipos Ilustración 10. Aplicación de la Mantenibilidad El punto de inicio es la definición de la etapa en la que se ubica el equipo al que se le evaluará su Mantenibilidad. Se encuentra en etapa de diseño? Como primer punto se determina la etapa en que se encuentra el equipo de acuerdo a su ciclo de vida. En etapa de diseño o fabricación. Significa que se está considerando la adquisición o construcción de un equipo nuevo. 77

78 Establezca la Mantenibilidad requerida. Cuando se diseña o construye un equipo nuevo, la Mantenibilidad debe ser establecida por el centro de trabajo, en forma cualitativa y cuantitativa; éstas pueden ser planteadas por el diseñador, fabricante o proveedor, por requerimientos operativos específicos, recomendaciones derivadas de experiencias y prácticas o una combinación. La información mínima requerida es: Mecanismos de fallas Tiempos de recuperación del servicio (reparación) Tiempos de tareas preventivas y predictivas Costos de recuperación del servicio (costos de Mantenimiento) Lista de herramientas, equipos especiales e instrumentación Lista y costos de repuestos Especificaciones de pruebas Requerimientos de capacitación Costos estimados de mantenimiento durante su ciclo de vida Programas de mantenimiento (preventivo y predictivo) Manuales de operación Especificaciones de construcción Procedimientos para operación y mantenimiento (preventivo, predictivo y correctivo) Verificar que la Mantenibilidad sea la aplicada en la fabricación y construcción. Se deberá de verificar que la Mantenibilidad establecida en el diseño sea la aplicada durante la fabricación y/o construcción de los equipos o sistemas. Asegurar que información de Mantenibilidad se reciba con el equipo. Para todo equipo nuevo adquirido, se deberá de asegurar y solicitar el diseñador, fabricante o proveedor, la información de Mantenibilidad establecida durante el diseño o en las cases de adquisición, ésta debe ser la necesaria para mantener y soportar la operación del equipo, durante su vida útil, con la finalidad de aplicar los conceptos de Mantenibilidad y alcanzar sus objetivos establecidos en el diseño y fabricación. Determinar la información básica para el seguimiento de su Mantenibilidad. Como el punto de partida, se deberá tomar la Mantenibilidad establecida en el diseño del equipo y ésta será el estándar de referencia. En el caso de que no cuente con los datos de Mantenibilidad de diseño, éstos serán establecidos mediante la mejor estadística interna, tomada de la información histórica de los equipos a analizar u otros similares que a través de sus ciclos de vida fueron establecidos (menor tiempo de recuperación de equipo, mayor tiempo de corrida operativa y/o menor costo de mantenimiento) el que establezca el centro de trabajo. Toda la información deberá ser analizada y capturada para que sea administrada y su Mantenibilidad sea evaluada durante su etapa operativa. Recopilación del desempeño actual del equipo. La Mantenibilidad actual se determinará cuantitativamente, recopilando el desempeño actual de equipo, 78

79 toda esta información se obtiene a través de las órdenes de trabajo generadas y administradas. Duración de reparaciones (MTTR) Tiempos de corridas operacionales (tiempos de mantenimientos preventivos y predictivos) Costos de mantenimiento preventivo, predictivo y correctivo Número de paros del equipo no programados. Comparación y análisis de información actual, contra estándar del centro de trabajo. Una vez integrado el desempeño actual del equipo, se consolida una tabla comparativa para evaluar contra el estándar establecido por el centro de trabajo: Ejemplo ilustrativo de la tabla comparativa: Indicadores de desempeño Estándar Actual Verificación Aceptación o rechazo Corrida operacional, meses Tiempo medio entre reparaciones (MTTR), días >= estándar <= estándar Índice de paros no <= estándar programados, % Costos de mantenimiento, $ Variación +- 5% Mantenibilidad aceptable? Se plantea la aceptabilidad de los resultados de la Mantenibilidad actual, de acuerdo a los criterios establecidos. El desempeño supera el estándar? Al comparar y analizar los resultados y determinar que estos se encuentran dentro de los rangos aceptados y establecidos por el centro de trabajo, es necesario definir si estos superan a los estándares, en caso positivo, deben considerarse como los nuevos estándares de referencia del centro de trabajo. III.18. Aplicación de análisis causa raíz. En el caso de que los resultados del análisis comparativo de Mantenibilidad, no se encuentren dentro de los parámetros aceptados se deberá de realizar un análisis causa raíz (ACR), para determinar las causas que originaron esa desviación o incumplimiento a los estándares. 79

80 III.19. Atención a recomendaciones. Se deberá de realizar un programa de actividades con tiempos de ejecución, responsables y fechas de cumplimiento de cada una de las recomendaciones derivadas del ACR, en el que se dará estricto seguimiento hasta su cumplimiento, los cuales se dan algunos ejemplos de desviaciones: Si las desviaciones detectadas están asociadas con el diseño, se deberá de realizar las tareas de mantenimiento, a través de una nueva Mantenibilidad aplicando una administración de cambios. Si las desviaciones están asociadas con las herramientas y equipo, que se encuentran obsoletas, deterioradas y/o faltantes, se procederá a su adquisición y/o modernización, así como la respectiva actualización de procedimientos y capacitación en el uso y manejo de las mismas. Si las desviaciones están asociadas con la mano de obra, se determinará si la plantilla laboral es la idónea, si el nivel de capacitación es el adecuado para las tareas de mantenimiento, los programas de mantenimiento son los adecuados y los efectivos y si los procedimientos están actualizados de acuerdo a las tareas y herramienta especializada. La decisión de desincorporar un sistema y/o equipo depende de su habilidad para seguir cumpliendo la función deseada de forma satisfactoria en términos de tiempos y costos. En este sentido, será necesario fortalecer el análisis correspondiente con la aplicación de la guía técnica de costos de mantenimiento y ciclo de vida de los activos. Las recomendaciones derivadas del ACR deberán registrarse para formar parte de las mejoras de Mantenibilidad que se tomen en cuenta en diseños futuros, iguales o similares. El ciclo de evaluación de la Mantenibilidad, deberá capturarse en bases de información que se soporten análisis y revisiones posteriores con resultados obtenidos en equipos diferentes a través del tiempo; a efectos de identificar e integrar Buenas Prácticas. III.20. Ejecución y seguimiento Las acciones requeridas, incluyendo los requerimientos de recursos y las fechas de inicio y terminación, tienen que ser comunicados a cada una de las personas responsables. En esta fase se establecen los mecanismos para asegurar el cumplimiento y correcta ejecución de las actividades resultantes de aplicación de la Mantenibilidad. El éxito de la aplicación de la Mantenibilidad es el involucramiento del personal que opera y mantiene, bajo un plan integral de conservación de las funciones de los activos. Además se debe considerar: 80

81 a) Contratación y/o adquisición de recursos. Ejecutar los programas para adquisición de los soportes de Mantenibilidad (refacciones, materiales, herramientas especiales, etc.). así como la contratación de mano de obra o servicios requeridos para la Mantenibilidad. b) Procedimientos, aplicar y/o modificar los procedimientos necesarios para la ejecución de las tareas recomendadas, considerando disciplina operativa. c) Capacitación, ejecutar los programas de entrenamiento y/o reentrenamiento que aseguren contar con personal calificado y/o certificado en la ejecución de las tareas. d) Captura de los planes de integridad en los sistemas informáticos vigentes. III.21. Herramientas informáticas La utilización de las herramientas informáticas para la elaboración de la Mantenibilidad, se recomienda una vez que se ha aplicado manualmente y se conoce la metodología. Las herramientas para la elaboración de la Mantenibilidad deben de cumplir con los siguientes requisitos: Obtener la información de forma directa de los SIV s existentes, mediante interfaces de comunicación. Su estructura de configuración será acorde a la taxonomía industrial de la empresa (Pemex). SIV para la administración de los planes y programas de operación, pruebas y mantenimiento Software para análisis estadístico Software para análisis de confiabilidad La utilización de herramientas será para efectuar el análisis de Mantenibilidad, la administración de los planes y el registro histórico de datos deben estar en los sistemas informáticos vigentes. III.22 Mejora continua En esta etapa se evalúa el cumplimiento con los noveles de disponibilidad, confiabilidad y Mantenibilidad de los equipos una vez que éstos se encuentran en operación, con la finalidad de detectar desviaciones a las metas establecidas así como para proponer las mejoras al proceso de la Mantenibilidad y establecer las acciones que permitan cerrar estas brechas, los pasos de esta etapa son: 81

82 a) Medir y evaluar los resultados. Evaluar las tendencias que siguen los indicadores establecidos y determinar si se cumple con las metas establecidas. Los resultados se deben evaluar trimestralmente. b) Modificar los planes de integridad. En donde las metas establecidas no se cumplan evaluar las tareas propuestas para determinar su modificación y/o reemplazo por otra que sea efectiva y eficiente. Los planes de integridad se deben evaluar y ajustar anualmente. c) Establecer un Benchmarking. Identificar la instalación donde se tengan los mejores resultados, con la finalidad de tomar sus buenas prácticas y hacerlas extensivas al resto de las instalaciones. d) Implementar nuevas técnicas. Establecer los mecanismos para identificar las nuevas técnicas y equipos para efectuar tareas predictivas, preventivas y de monitoreo a la condición. Incorporar aquellas que después de un análisis sean viables y presenten beneficios respecto a las técnicas en vigentes. III.23. Evaluación de la Mantenibilidad Durante el diseño de un sistema (o de los equipos que lo componen) se realizan predicciones de Mantenibilidad para conocer la medida en que las diferentes alternativas de diseño, que se consideren, van a satisfacer los requisitos de Mantenibilidad establecidos. Una vez se han construido los primeros prototipos, es necesario demostrar el cumplimiento de los requisitos especificados. Las predicciones tienen la gran limitación de la información disponible y las hipótesis restrictivas que en general hay que formular para que los modelos matemáticos sean aplicables. Por contra, las demostraciones se realizan directamente sobre el propio equipo o sistema y por ello son más fáciles de realizar y a la vez sus resultados son más seguros que los de las predicciones. El inconveniente de las demostraciones frente a las predicciones es que las primeras se realizan cuando el diseño ha finalizado (o cuando está suficientemente avanzado y existen maquetas del sistema), con lo que los cambios necesarios son mucho más costosos, mientras que las últimas se realizan durante el propio proceso de diseño y desde su mismo comienzo, siendo mucho más sencillo y económico introducir cambios en la configuración. El proceso de demostración de la Mantenibilidad de un sistema consiste en la realización de un determinado número de tareas de mantenimiento seleccionadas aleatoriamente con objeto de valorar el grado de cumplimiento de los requisitos de Mantenibilidad. La validez de la demostración depende fundamentalmente del proceso seguido en la selección de las tareas que vayan a servir de base para la evaluación de la Mantenibilidad. El tamaño de la muestra de tareas se debe fijar en función de la complejidad del equipo o sistema, de la variedad de tareas que existan, de sus probabilidades de ocurrencia, etc. Cuanto mayor es el tamaño de la muestra mayor es la validez 82

83 del resultado, pero también es mayor el esfuerzo requerido para la realización de la demostración. En cualquier caso, las tareas deben ser realizadas en condiciones lo más próximas posibles a las que se encontrará el usuario real (es decir, personal de mantenimiento que tenga la misma cualificación que el futuro usuario, que disponga de los mismos medios, etc.).en la industria electrónica la experiencia demuestra que, en general, 50 tareas son suficientes para evaluar la Mantenibilidad de un equipo o sistema. Para grandes sistemas deberán considerarse sus diferentes subsistemas (o equipos), tomándose entonces 50 tareas de cada uno de ellos. Consideremos, por ejemplo, que se quiere demostrar la Mantenibilidad de un equipo que forma parte de un sistema electrónico; el equipo considerado está integrado por seis módulos (una fuente de potencia, un amplificador, un convertidor y tres placas o tarjetas de control, cuyas características de fiabilidad se consideran iguales). Considerando el número de veces que cada módulo está presente en el equipo y suponiendo que sus tasas de fallos son constantes, se construye la Tabla 6.1 para determinar el reparto de las 50 tareas que han de servir para la evaluación entre los diferentes módulos. El total de fallos con que contribuye cada módulo es el producto de sus tasas de fallos por el número de veces que está presente en el equipo; la contribución a las tareas de mantenimiento del equipo resulta de normalizar los totales de fallos, y sirven para repartir el número de tareas consideradas (en este caso, cincuenta). Si la distribución de tareas a ser empleadas en la demostración se realiza incorrectamente se falseará el resultado de la prueba, pudiendo inducir errores a la toma de decisiones. Es pues esencial asegurar que el reparto de las tareas sea el debido, de forma que represente lo más fielmente posible la proporción de tareas que serían realizadas en el equipo durante su vida operativa. Asignación de tareas para demostración de la Mantenibilidad Ejemplo: 1Ilustración 101. Demostración de la Mantenibilidad 83

84 A continuación vamos a exponer dos de los procedimientos más conocidos y requeridos en multitud de programas particulares de calidad para sistemas complejos y que son: el secuencial y el de la muestra fija. III.24. Método secuencial Este método consiste en simular un determinado número de fallos del equipo o sistema y realizar las correspondientes tareas de mantenimiento, registrando los tiempos invertidos en su ejecución. Las tareas se ejecutan de forma aleatoria y secuencialmente, hasta que en base a criterios preestablecidos se decide finalizar la prueba (aceptando o rechazando los resultados obtenidos, según corresponda). Tanto el número de tareas a ejecutar, como los límites de aceptación y rechazo (número relativo de veces en que el valor del TTR de cada tarea ejecutada supere o no al requisito de aceptación MTTR), se establecen en los procedimiento de calidad aceptados por el cliente. El procedimiento consiste en ir registrando los tiempos TTR de las diferentes tareas. Cada vez que el tiempo TTR registrado supere al requisito especificado MTTR, se registra dicha incidencia; si transcurrido un cierto número de pruebas el acumulado de esas incidencias no supera un valor prefijado, se considera que el equipo o sistema satisface el requisito especificado de Mantenibilidad. Si por contra el acumulado de esas incidencias supera otro valor prefijado, se considera que el equipo o sistema no cumple el requisito especificado. La Figura muestra un posible plan de prueba en el que se establecen las áreas de aceptación y rechazo con un cierto nivel de confianza. Ilustración 12. Modelo de plan de prueba 84

85 Ilustración 113. Modelos de plan de prueba para diferentes niveles de confianza En la utilización de estos métodos normalmente se asume: (1) que la función de distribución del mantenimiento correctivo es una log-normal; (2) que el número de tareas a probar suele ser de 100; (3) que la selección de las tareas se hace en función del porcentaje de su contribución al mantenimiento total y (4) que la secuencia de ejecución de las tareas se hace de forma aleatoria. III.25 Método de muestra fija Este método permite demostrar valores del tiempo medio de tareas de mantenimiento correctivo (MTTRc), del tiempo medio de tareas de mantenimiento preventivo (MTTRp), o del tiempo medio de tareas de mantenimiento (MTTR) a partir de una muestra de cincuenta mediciones. La demostración de MTTRc y de MTTRp se realiza directamente a partir de las correspondientes muestras de observaciones (de tiempos de ejecución de tareas de mantenimiento correctivo y preventivo, respectivamente). La demostración de MTTR se realiza a partir de los valores demostrados de MTTRc y de MTTRp. a) Demostración de MTTR. Se parte de la hipótesis de que el equipo cumple un determinado requisito de tiempo medio de ejecución de tareas de mantenimiento correctivo, MTTRc. El límite superior de MTTRc para un determinado nivel de confianza viene dado por: MTTRcu = MTTRc + Z (σ / N) 85

86 Si dicho límite superior es igual o inferior a un valor prefijado de MTTRc se puede aceptar la hipótesis formulada, y si es superior entonces la hipótesis debe rechazarse. Ejemplo: Consideremos los siguientes cincuenta valores de tiempo de ejecución (en minutos) de tareas de mantenimiento correctivo sobre un determinado equipo, Supongamos que el requisito especificado a nivel equipo es MTTRc = 65 minutos. Puede concluirse, con un nivel de confianza del 90 por ciento, que el requisito se ha cumplido? A partir de los tiempos medidos, se calculan los siguientes valores: MTTRc = (Σ MTTRci)/ N = minutos Para un nivel de confianza del 90 por ciento, Z=1.28. Entonces, MTTRc u = MTTRc + Z (σ / N) MTTRc u = (17.5/ (50)1/2) = minutos Por ser mayor que el tiempo especificado, se concluye que el equipo no cumple el requisito de tiempo medio de mantenimiento correctivo para un nivel de confianza del 90 por ciento. Para un nivel de confianza del 80 por ciento, MTTRc u = (17.5/ (50)1/2) = minutos Para un nivel de confianza del 80 por ciento el equipo sí cumple el requisito especificado. b) Demostración de MTTRp De forma análoga al caso anterior, se parte de la hipótesis de que el equipo cumple un determinado requisito de tiempo medio de ejecución de tareas de mantenimiento preventivo, MTTRp. El límite superior de MTTRp para un determinado nivel de confianza viene dado por: MTTRp u = MTTRp + Z (σ / N) Si dicho límite superior es igual o inferior a un valor prefijado de MTTRp se puede aceptar la hipótesis formulada, y si es superior entonces la hipótesis debe rechazarse. 86

87 Ejemplo. Consideremos los siguientes cincuenta valores de tiempo de ejecución (en minutos) de tareas de mantenimiento preventivo sobre el mismo equipo del ejemplo anterior: Supongamos que el requisito especificado a nivel equipo es MTTRp = 120 minutos. Puede concluirse, con un nivel de confianza del 90 por ciento, que el requisito se ha cumplido? A partir de los tiempos medidos, se calculan los siguientes valores MTTR9 = (Σ MTTRpi )/ N = minutos σ = (Σ MTTRpi - MTTRp)2 / N = Para un nivel de confianza del 90 por ciento, Z=1.28. Entonces, MTTRp u = MTTRp + Z (σ / N ) MTTRp u = [26.67/ (50)1/2 ]= minutos Por ser menor que el tiempo especificado, se concluye que el equipo si cumple el requisito de tiempo medio de mantenimiento correctivo para un nivel de confianza del 90 por ciento. c) Demostración de MTTR. En éste caso se parte de la hipótesis de que el equipo cumple un determinado requisito de tiempo medio de ejecución de tareas de mantenimiento. A partir de los valores demostrados de MTTRc y de MTTRp se calcula. MTTR = ( f c MTTRc + f p MTTRp ) / (f c + f p ) Si dicho valor es igual o inferior al requisito especificado, se acepta la hipótesis formulada, rechazándose en caso contrario. Ejemplo: Supongamos que la frecuencia de realización de tareas de mantenimiento preventivo y correctivo del equipo de los ejemplos anteriores sean: f c = minutos-1 f p = minutos-1 Puede considerarse cumplido el requisito de tiempo medio de tareas de mantenimiento igual a 105 minutos? A partir de los valores demostrados, MTTR = ( f c MTTRc + f p MTTRp ) / (f c + f p ) = ( * * ) / = minutos. Por lo tanto, al ser inferior al valor requerido (105 minutos) se considera que el sistema cumple el requisito especificado de tiempo medio de mantenimiento. 87

88 CAPÍTULO IV ESTUDIO COSTO-BENEFICIO En el Instituto Mexicano del Seguro Social se obtuvieron mejoras en el servicio gracias a la validación e implementación de la planeación del mantenimiento basado en confiabilidad y disponibilidad de los equipos. Ya que es benéfica para la planta en general por lo cual la misma ayuda al control total de la producción sin paros inesperados por fallos. Dentro de los costos de no proporcionar el servicio que se pierden al quedar fuera de operación los equipos El tener un mantenimiento basado en condición, genera beneficios en un 100% reduciendo los costos de producción, estando así obligado el personal de mantenimiento a realizar sus procedimientos con normatividad vigente. Siguiendo normas de seguridad para evitar acciones en condiciones inseguras. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES En el Instituto Mexicano del Seguro Social, se resolvieron problemas de carácter general del control de la planeación de mantenimiento basado en confiabilidad y disponibilidad de los equipos que había impedido o retardado los servicios. La información de los datos de planeación del mantenimiento no había sufrido modificaciones, hasta que esta fue sujeta a cambios por conservación. Fue necesario implementar los planes de mantenimiento preventivo en general, hasta llegar a la validación de los mismos. Por lo tanto, la información inconclusa que se tenía fue el fundamento de partida para la ejecución en campo. Esta información se implementó para predecir fallas en el proceso. Seguido de esto al tener una planeación eficiente, se realizó el monitoreo de los equipos mediante la implementación del mantenimiento basado en condición haciendo referencia en sus técnicas de aplicación, donde se obtuvieron resultados en los equipos dando confiabilidad y prediciendo fallos de carácter específico en las mismas ofreciendo calidad en el servicio. Los conceptos e información de los datos técnicos plasmados en este proyecto, no parten del trabajo alejado de una práctica, surgen de la experiencia y trabajo en la institución por parte de los empleados y encargados del área de conservación. 88

89 NUM. ORDEN DE TRABAJO: MANTENIMIENTO PREDICTIVO TECNICA: ANALISIS DE VIBRACIONES MECANICAS REPORTE NUMERO: FECHA: INSTITUCIÓN AREA PROCES EQUIPO S N N N DESCRIPCIÓN I O A O MODEL NO. MARCA O 1 Anclaje El equipo O se encuentra anclado con SERIE tacones p/oco 2 Holgura mecánica Desgaste excesivo en el acoplamiento del eje y elementos rodantes 3 Resonancias estructurales, Existen emisiones de vibraciones de equipos circunvecinos. grietas 4 Desgaste o daños en La vida del rodamiento esta rebasando su límite de trabajo. rodamientos 5 Condiciones de trabajo El equipo se encuentra sometido a condiciones anormales de trabajo. 6 Cavitación de flujo Se presentan picaduras en las partes solidas de los elementos y maq. 7 Lubricación contaminada El lubricante se ha suministrado con partículas que generan fricción. 8 Fricción de rodamientos La película de lubricación es insuficiente, el cual genera vibraciones. 9 Contacto de flechas en Los acoplamientos son inadecuados y se encuentran acoplamientos forzados. 10 Microfricciones Leves rozamientos emiten vibraciones como degradación de elementos. 11 Sobrecargas dinámicas La carga móvil sobrepasa sus límites en un solo punto generando deformación. 12 Movimiento vertical en Se generan aflojamientos en tornillería y acoplamientos, se elementos rodantes presentan fisuras. 13 Movimiento horizontal en Se presentan desbalances en elementos rodantes elementos rodantes (principalmente en flechas) 14 Movimientos axiales en Se presenta desalineación en flechas sostenidas por OBSERVACIONES-IMAGEN DESBALANCEO DESALINEACION ANCLAJE EXENTRICIDA D 89

90 elementos rodantes acoplamientos. 15 Ejes doblados Las flechas se encuentran fatigadas (vencidas) por cargas de trabajo excesivo. 16 Inestabilidad hidrodinámica La película de lubricante en movimientos es insuficiente para los elementos. EJE PANDEADO RESONANCIA S 17 Roce Se presentan golpeteos continuos en los elementos estáticos y dinámicos. 18 Desalineación en transmisión por movimiento La transmisión de movimiento se encuentra dañada o alguno de sus elementos. 20 Fatiga superficial en La carga de trabajo ha excedido su tiempo de vida en los elementos elementos. 21 Roturas, fatiga Los elementos se encuentran estrangulados o sometidos a HOLGURA MECANICA estrangulación 22 Frecuencia de engrane El tren de engranes o la transmisión de movimiento presentan desgaste excesivo. 23 Desgaste, excentricidades Los acoplamientos de los elementos se encuentran dañados y sin ajuste tolerable. 24 Defectos en bandas/correas Las bandas rebasan el tiempo de vida, no son las recomendadas por el fabricante. 25 Desequilibrios La estabilidad en elementos es insuficiente para balancear. BANDAS FALLAS- BALEROS 26 Excentricidad Los elementos giran fuera de su eje deformando gravemente y generando vibr. 27 Fallas en baleros Los baleros tienen defectos de fabricación y se encuentran fuera de especificación OBSERVACIONES GENERALES: Marque con una equis la situación presente de la maquina (SI= si, NO= no, NA=no aplica) Supervisor especialista: Anexo A Mantenimiento predictivo, técnica análisis de vibraciones mecánicas 90

IMPLEMENTACIÓN DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO EN LA EMPRESA AGR-RACKEND

IMPLEMENTACIÓN DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO EN LA EMPRESA AGR-RACKEND IMPLEMENTACIÓN DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO EN LA EMPRESA AGR-RACKEND PROYECTO PROFESIONAL QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERÍA EN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL PRESENTA: ADRIAN CRUZ JASSO Mayo, 2011 IMPLEMENTACIÓN

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