El Mantenimiento y el Diseño de Instalaciones Autora: Carolina Altmann El presente trabajo aborda, luego de una breve introducción al Mantenimiento y Confiabilidad, la Evaluación de Proyectos de Ingeniería mediante el Análisis del Costo del Ciclo de Vida. Se analiza como pueden afectar las decisiones en las Etapas tempranas del Proyecto la Confiabilidad Operacional de un Equipo, una instalación o sistema y como deben analizarse aspectos Operativos y de Mantenimiento para maximizar el Beneficio del Ciclo de Vida. 1. Introducción La función del Mantenimiento: es asegurar que todo Activo Físico continúe desempeñando las funciones deseadas. El objetivo de Mantenimiento, es asegurar la competitividad de la Empresa, garantizando niveles adecuados de la Confiabilidad y Disponibilidad de los equipos, respectando los requerimientos de Calidad, Seguridad Industrial y cuidado del Medioambiente Confiabilidad: probabilidad de que un determinado equipo opere bajo las condiciones preestablecidas sin sufrir fallas. 2. El Ciclo de Vida de un Activo. El Ciclo de Vida de un Activo, comprende desde la Idea, Diseño, Proyecto, Operación y Mantenimiento, hasta el descarte y la disposición final. Idea inicial y estudios preliminares. Evaluación del contexto total del proyecto. Planificación de todas las Etapas. Anteproyecto. Proyecto de detalle y diseño de los procesos. Ejecución del proyecto. Compra de los elementos necesarios. Montaje e instalación. Puesta en marcha. Operación de las Instalaciones y/o Equipos. Evaluación de alternativas de aprovechamiento final de la instalación. Disposición final, reciclaje ó venta de la instalación y/o Equipo. Beneficio del Ciclo de Vida: BCV = ICV CCV BCV: Beneficio del Ciclo de Vida ICV: Ingresos del Ciclo de Vida CCV: Costos del Ciclo de Vida VA: Valor del Activo El Mantenimiento y el Diseño de las Instalaciones Carolina Altmann 1
Tasa de Retorno sobre Activos: ROA ROA = BCV/ VA 3. El Costo de Ciclo de Vida y la Confiabilidad Decisiones de Compra de Equipos basadas únicamente en el valor de adquisición, mostrarán comúnmente problemas de: Baja Confiabilidad y Disponibilidad. Alta mortalidad infantil o falla prematura. Menor rendimiento operacional del esperado. Menor vida útil. Alto consumo de combustible o energía. Altos costos de Mantenimiento. Productos defectuosos. Pérdida de materia prima. Incidentes de Seguridad. Incidentes medioambientales. Generalmente, se incrementan los Costos a lo largo del todo el Ciclo de Vida: Costos de Baja Confiabilidad Lucro cesante por Indisponibilidad de la instalación Mayores costos operativos: mayor consumo de combustible y/o energía Mayores costos de la No Calidad: productos o servicios defectuoso. Y disminuyen los Ingresos en el Ciclo de Vida Menor Capacidad a la nominal Capacidad reducida por fallas parciales Es decir, las decisiones de Compra basadas en valor de adquisición disminuirán el Beneficio del Ciclo de Vida. 4. Tipos de Proyectos de Ingeniería Los Proyectos de Ingeniería pueden abarcar una gran cantidad de actividades y especialidades: Incorporación de Equipamiento Móvil. El Mantenimiento y el Diseño de las Instalaciones Carolina Altmann 2
Sustitución de Equipos industriales. Incorporación de Equipamiento productivo o de proceso, incluyendo el tendido de todos los servicios necesarios. Diseño de nuevas instalaciones. Automatización de procesos e instalaciones. Modificación de Instalaciones existentes. 5. La Evaluación del Proyecto. 5.1 La Confiabilidad Operacional El objetivo de Mantenimiento es asegurar la competitividad de la Empresa, en esa medida es necesario aumentar la Confiabilidad de los equipos; es decir disminuir la cantidad de fallas que generan interrupciones no programadas, de manera de poder entregar la disponibilidad requerida para cumplir con el Plan de Producción, al mismo tiempo que se garantizan los niveles mínimos de Calidad del Producto o servicio, Seguridad de las personas y condiciones medioambientales. Tal como lo establece la Confiabilidad Operacional, el área de Mantenimiento no es la única responsable por la Confiabilidad final de los equipos, es todo el Sistema. Toda Planta Industrial o Empresa de Servicios, estará integrada por: Procesos. Tecnología: Instalaciones y Equipos. Gente. En esa medida se puede relacionar la Confiabilidad Operacional, con los siguientes factores determinantes: Confiabilidad de Equipos Mantenibilidad de Equipos Confiabilidad Humana Confiabilidad de Procesos 5.2 La Evaluación Técnica del Proyecto En la medida que la Confiabilidad Operacional, está determinada no sólo por aspectos relacionados al Mantenimiento, debe formarse un Grupo de Análisis conformado al menos por las siguientes áreas: Ingeniería Mantenimiento Operaciones Control de Calidad Seguridad y Medioambiente Sólo de ésta forma, se podrá realizar un análisis completo de todas los factores e incidencias del Proyecto, siendo Mantenimiento y Operaciones son los principales stakeholders del Proyecto. Debe evaluarse a lo largo del Ciclo de Vida del Activo, el Beneficio del Activo, teniendo en cuenta: Costo adquisición. El Mantenimiento y el Diseño de las Instalaciones Carolina Altmann 3
Costo operativo, principalmente la Eficiencia Energética y el costo energético. Costo de Mantenimiento en el Ciclo de vida. Vida útil estimada. 5.2.1 Evaluación Técnica del Proyecto, desde la perspectiva de Mantenimiento. En lo que respecta al Mantenimiento, la evaluación técnica no debería limitarse al Costo de Mantenimiento, sino también analizar los siguientes aspectos: Estandarización del parque de máquinas Minimización del stock de repuestos. Disponibilidad de repuestos en la zona. Disponibilidad de Servicio Técnico en la zona, tiempo de respuesta. Capacitación de los Técnicos. Requisitos especiales para el Mantenimiento. Accesibilidad para inspección del equipo. Accesibilidad para tareas de Mantenimiento. 5.2.2 Evaluación Técnica desde la perspectiva Operativa. Mientras que desde el punto de vista operativo, más en el caso de Plantas Productivas, es conveniente analizar los siguientes aspectos: Capacidad del Equipo. Modulación de la Capacidad. Automatización del proceso. Eficiencia Energética. Capacitación de los operadores. Facilidad de ajuste del equipo. Facilidad de cambio de piezas de formato, si corresponde. Facilidad de Operación. Requerimientos de Seguridad. Requerimientos Medioambientales. Ergonometría. 6. Modos de Falla En varios Modos de Falla, se presenta una zona inicial de alta probabilidad de falla, denominada: Mortalidad Infantil. Esta puede ser debida a: Fallas de calidad. Fallas de montaje. Errores de diseño. Errores humanos. Según estadísticas de la Industria, las principales causas de la mortalidad infantil, presentan la siguiente incidencia estimada: Calidad en el diseño 5% Calidad en la fabricación 10% Calidad en la instalación 20% Calidad en la operación 20% a 35% Calidad en el mantenimiento 45% a 30% El Mantenimiento y el Diseño de las Instalaciones Carolina Altmann 4
El área de Ingeniería, cuando elabora y ejecuta un Proyecto de Ingeniería, principalmente estará: Seleccionando o elaborando el diseño. Seleccionando la Calidad de los Equipos. Controlando la Calidad de los Equipos. Especificando adecuadamente los Montajes requeridos. Supervisando las tareas de Montaje. Es decir, el área de Ingeniería en las etapas de diseño podrá tener fuerte incidencia en las varias de las causas de la mortalidad infantil, en lo que respecta a calidad de diseño, calidad de fabricación, y calidad de instalación. También es importante recalcar que durante las etapas de diseño del Proyecto, se estará determinando la Confiabilidad inherente, la cual dependerá de la Calidad del Equipamiento, es decir se estará determinando la máxima Confiabilidad del Equipo. 7. La Ingeniería y la Confiabilidad Una decisión incorrecta, por parte de Ingeniería, puede afectar negativamente: Confiabilidad del Activo. Costos Operativos previstos. Eficiencia Energética. Costos de Mantenimiento. Vida útil del Activo. Calidad del producto o servicio. Seguridad de las personas. Medioambiente. Un error en la etapa del diseño del Proyecto, afectará de forma muy importante la Confiabilidad de un Equipo. Generalmente malas decisiones en la etapa de diseño, podrán generar elevada cantidad de fallas repetitivas. Aquí, mejorar la Confiabilidad, podrá requerir la aplicación de metodologías estructuradas para Análisis de Fallas, técnicas tales como Análisis de Modos de Fallas y sus Efectos (FMEA) y/o Análisis de Causa Raíz (RCA), que generalmente sacarán a la luz problemas relacionados con: Defectos de calidad y montaje Fallas de diseño Capacidad por debajo de la requerida por Operaciones Particularmente un error en la selección de la Calidad de los Equipos e instalaciones, podrá condenar la vida útil de los mismos, así como también limitar la Confiabilidad inherente de los mismos. Con excepción de los errores de Montaje, en la gran mayoría de estos casos, el único camino para la mejora de la Confiabilidad, será el REDISEÑO, ya que ninguna intervención de Mantenimiento podrá aumentar la Confiabilidad intrínseca de un Equipo y/o instalación. 8. Conclusiones El Mantenimiento y el Diseño de las Instalaciones Carolina Altmann 5
Decisiones de Compra de Equipos e instalaciones basadas en precio de adquisición, pueden convertirse en la gran limitante para la Mejora de la Confiabilidad y la Eficiencia Energética, además de ser un gran generador de costos ocultos de Mantenimiento. Las Etapas iniciales del Proyecto de Ingeniería son clave para lograr una mejora en la Confiabilidad y una reducción de la mortalidad infantil, por lo que es fundamental darle relevancia a éstas Etapas, invirtiendo tiempo de análisis por parte de todos los interesados en el Proyectos: Calidad, Mantenimiento y Producción, para lograr así, maximizar los Beneficios en el Ciclo de Vida. Bibliografía Administración Moderna de Mantenimiento Lourival Tavares Cómo Mejorar la Confiabilidad de un Sistema Complejo? Carolina Altmann El Mantenimiento y la Eficiencia Energética Carolina Altmann Modelos Mixtos de Confiabilidad Améndola. Qué es la Confiabilidad Operacional?, Bernardo Duran. Revista Club de Mantenimiento, Nº 2. RCM 2 J.M Moubray La autora Carolina Altmann Uruguaya Especialista en Gestión de Mantenimiento en Empresas de Producción y Servicios. Especialista en Project Management. Especialista en 6 sigma: Lean Green Belt. Amplia trayectoria de más de 13 años en la Gestión de Mantenimiento de Equipos pesados e Industriales, como Asistente Técnico, Responsable de Planificación y Encargada de Mantenimiento en importantes Empresas del Uruguay. Actualmente se desempeña como Jefe de Proyectos Industriales en Montevideo Refrescos. Autora e instructora del Curso: Mantenimiento de Vehículos Industriales y Maquinaria Pesada Profesor Invitado a cargo del Módulo: Estrategias de Mantenimiento y Eficiencia Energética, dentro del Curso de actualización: El Mantenimiento y su Contribución a la Eficiencia Energética. Universidad de las Palmas, Gran Canaria- España. Conferencista en Congresos de Ingeniería de Mantenimiento en Uruguay y Chile. Expositora del Congreso Uruguayo de Mantenimiento, Gestión de Activos y Confiabilidad, en las ediciones de: Abr-05, Ago-06, Ago-07, Sep-08, Sep-09, Oct-10 y Oct-11. Conferencista invitada del XVI Congreso Chileno de Ingeniería de Mantenimiento, Dic-06. Expositora invitada del Congreso de Inspección, evaluación e integridad de equipamiento industrial, organizado por AENDUR, Nov-07. Expositora invitada de las 4tas Jornadas Técnicas de Inspección, Evaluación e Integridad de Equipamiento industrial, organizado por AENDUR, Oct-10. Autora de trabajos técnicos publicados en distintos sitios especializados en la Ingeniería de Mantenimiento. Coordinadora Regional para Uruguay del COPIMAN, Desde Nov-04. Ex Miembro de la Comisión Directiva de URUMAN, Ago-04 a Dic10. Email: caltmann@adinet.com.uy El Mantenimiento y el Diseño de las Instalaciones Carolina Altmann 6