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PARADAS PROGRAMADAS Y GRANDES REVISIONES Organización, planificación y optimización

Guía práctica para obtener los mejores resultados en una parada programada

Colección MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Volumen 2

Colección MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Volumen 1: El mantenimiento sistemático

Volumen 2: Paradas y grandes revisiones Volumen 3: Mantenimiento Predictivo Volumen 4: Mantenimiento Correctivo Volumen 5: Mantenimiento Legal: Trabajos de mantenimiento según normas reglamentarias Volumen 6: Ingeniería del mantenimiento La colección MANTENIMIENTO INDUSTRIAL está editada por RENOVETEC, y está basada en el libro “LA CONTRATACIÓN DEL MANTENIMIENTO”

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© Santiago García Garrido 2009 © Editorial RENOVETEC 2009 Todos los derechos reservados. Prohibida la reproducción total o parcial de este documento por cualquier medio sin la autorización expresa y por escrito del titular del copyright

Obra inscrita en el Registro de la Propiedad Intelectual, Oficina Territorial de Madrid

Edita: Editorial RENOVETEC Maquetación: Diego Martín Diseño de Portada: L. Peñuelas

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Organización de paradas y grandes revisiones Organización, planificación y optimización de paradas Índice

1.

Razones habituales para realizar una parada programada

2. Ventajas e inconvenientes de la realización de paradas programadas 3. Ejemplos típicos de paradas programadas en la industria 4. Planificación de las tareas y camino crítico 5. Herramientas, medios técnicos, materiales y procedimientos de trabajo 6. El cliente y los subcontratistas 7. Errores y problemas habituales en la realización de paradas programadas 8. Optimización de la duración de una parada

RENOVETEC UNA APUESTA POR LA FORMACIÓN TÉCNICA ESPECIALIZADA RENOVETEC es una empresa especializada en la formación técnica y especialmente orientada al mantenimiento industrial y a las plantas de energía.

¿Qué tipos de cursos organiza e imparte RENOVETEC? ⎯

Cursos técnicos, con un alto contenido práctico, impartido por profesionales que provienen de la empresa y que tienen relación directa con los equipos

⎯

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⎯

Cursos con un coste razonable (inferior a 500 € para cursos de 16h de duración) pero de indudable calidad técnica

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⎯

Cursos que tratan sobre el negocio y el mundo económico asociado a la técnica (creemos que es un tema suficientemente tratado. De hecho, hay áreas como la energía termosolar, en las que el 90% cursos que se imparten son de este tipo)

⎯

Cursos eminentemente teóricos que abordan los equipos y sistemas únicamente desde su vertiente termodinámica (la universidad ya trata sobradamente este punto de vista, y hay excelentes libros en los que se puede encontrar la teoría asociada a la técnica)

RENOVETEC, formación técnica especializada, NI MÁS NI MENOS.

INTRODUCCIÓN Las paradas o grandes revisiones son un caso especial de mantenimiento sistemático. En general, se llevan a cabo en instalaciones que por razones de seguridad o de producción deben funcionar de forma fiable durante largos periodos de tiempo. Así, refinerías, industrias petroquímicas o centrales eléctricas son ejemplos de instalaciones que se someten de forma periódica a paradas para realizar revisiones en profundidad. Otras empresas aprovechan determinados periodos de baja actividad, como las vacaciones estivales o los periodos entre campañas, para revisar sus equipos y disminuir así la probabilidad de fallo en los momentos de alta demanda de la instalación. La industria de automoción, o la industria de procesamiento de productos agrícolas son claros ejemplos de este último caso. Estas revisiones suponen un aumento puntual de la necesidad de personal y medios técnicos para el que las empresas en general tienen dificultad para hacerles frente con medios propios. Se recurre en la mayoría de los casos a empresas externas especializadas, que pueden suministrar personal especializado en cantidad suficiente, junto con los medios y herramientas específicas para realizar estos trabajos. La coordinación de una parada requiere de un nivel organizativo muy importante. Se trata de un momento crítico en la vida de la instalación, pues muchos equipos importantes son abiertos, desmontados, revisados, vueltos a montar y poner en marcha. El coste, la duración y la eficacia en la realización del trabajo son trascendentales. Una mala coordinación de las actividades puede traer consecuencias nefastas en cualquiera de los tres aspectos. Este segundo volumen de la colección MANTENIMIENTO INDUSTRIAL tiene como objetivo analizar las paradas programadas que se realizan en las instalaciones industriales, buscando fundamentalmente la optimización de estas revisiones tan importantes.

Figura 1 Revisión de una turbina de gas en una central de ciclo combinado

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1 RAZONES HABITUALES PARA REALIZAR UNA PARADA Las paradas programadas de mantenimiento no sólo se organizan para realizar mantenimientos preventivos sistemáticos. Pueden estar motivadas por alguna de estas cuatro causas:

⎯ Realización de Mantenimiento Correctivo Programado ⎯ Realización de inspecciones o pruebas, no tanto de mantenimiento sistemático, sino de mantenimiento condicional. Se realizan determinadas pruebas o inspecciones para comprobar que los equipos más importantes de la instalación se encuentran en buen estado. Son en general paradas de corta duración.

⎯ Realización de grandes revisiones programadas, que se realizan por horas de funcionamiento, por periodos de tiempo prefijados, por unidad producida, etc.

⎯ Implementación de mejoras En el primer caso, es la corrección de un fallo lo que motiva la realización de la parada programada. En general, se trata de fallos que, aunque graves, no necesitan de una intervención inmediata, sino que puede postergarse hasta encontrar un momento idóneo. Estos fallos suelen afectar a equipos o instalaciones que no están duplicados, y que sacarlos de servicio supone parar la planta. Para poder seguir en marcha una vez detectado el fallo, a veces hay que adoptar medidas provisionales que se mantendrán hasta que el fallo está totalmente subsanado. Si se trata de fallos en elementos de fácil acceso, como reparaciones en caldera, hornos, elementos externos, tanques, etc., estas paradas pueden durar entre 1 y 5 días. Si se trata de grandes reparaciones en elementos de difícil acceso que requieren grandes desmontajes, las reparaciones pueden durar semanas o meses. En el segundo caso, se trata de inspecciones programadas o pruebas de funcionamiento. No es necesario hacer grandes desmontajes, sino que más bien tratan de determinar el estado de un sistema o de una parte de la instalación realizando algunas comprobaciones para las que se requiere parar la planta. Estas paradas suelen ser cortas: el tiempo necesario para que la temperatura y la presión de la zona a la que se quiera acceder sea la adecuada, el tiempo de realización de la inspección, que suele ser breve, y el tiempo para el restablecimiento del sistema. En total, suelen ser paradas de duración inferior a una semana. Las plantas de proceso continuo suelen programar al menos una de estas paradas por año.

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Paradas programadas y grandes revisiones

Pero periódicamente es necesario sustituir algunos de los elementos internos sometidos a desgaste que necesitan de la realización de grandes trabajos, y la revisión de otros muchos puntos. Tras la realización de estos trabajos, los equipos principales pueden estar en disposición de producir durante otro largo periodo de tiempo. Por último, la investigación tecnológica trae como consecuencia a veces el desarrollo de mejoras en partes de la instalación, que suponen un aumento de la capacidad productiva, la solución a un problema técnico que estaba causando una disminución de la disponibilidad y de la fiabilidad, o un aumento del rendimiento. La implementación de estas mejoras puede suponer el desmontaje de buena parte de la instalación, para sustituirla por los elementos mejorados. El tiempo de parada suele ser también alto. En cualquiera de los cuatro casos, suele aprovecharse para realizar trabajos correctivos, pequeñas mejoras, inspecciones menores, etc., que si se hacen coincidir con paradas por otros motivos ahorran días de indisponibilidad. Por ello, no puede decirse que existen cuatro tipos de paradas, sino que más bien, en todas ellas se realizan trabajos de todo tipo pero que uno de ellos es la causa principal de la parada.

Fig. 2. Las centrales eléctricas programan paradas para realizar grandes revisiones en sus equipos térmicos

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2 VENTAJAS E INCONVENIENTES La ventaja de la realización de paradas programadas es evidente: el aumento indiscutible de la disponibilidad. Valores de disponibilidad por encima del 90% sólo son posibles en instalaciones industriales sometidas a severas revisiones programadas realizadas de forma sistemática. Los inconvenientes de la realización de estas paradas son varios e importantes:

• En poco tiempo se intenta realizar muchas intervenciones • Se cuenta con mucho personal no habitual en la planta, que no está preparado técnicamente para estas intervenciones

• Los rendimientos del personal son, por ello, bajos • La posibilidad de accidentes aumenta • El coste de estas grandes revisiones es muy elevado, y en cada caso hay que comprobar si ese fuerte desembolso está justificado El mantenimiento en parada es, en muchas empresas, una actividad imprescindible, pues determinados equipos no pueden detener su actividad a excepción de esas épocas determinadas. Un error común en estos casos consiste, generalmente, en realizar, en esas épocas, intervenciones que pueden realizarse en cualquier otro momento, y no precisamente durante la parada.

COLECCIÓN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Volumen 1: Mantenimiento Preventivo Sistemático

Volumen 4: Mantenimiento Correctivo

Volumen 2: Paradas y grandes revisiones

Volumen 5: Mantenimiento Legal

Volumen 3: Mantenimiento Predictivo

Volumen 6: Ingeniería del Mantenimiento

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CURSO DE MOTORES DE GAS EN PLANTAS DE COGENERACIÓN Madrid, 23 y 24 de Septiembre 2009 Hotel Abba Madrid

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3 EJEMPLO TÍPICOS DE PARADAS PROGRAMADAS

3.1 Paradas en centrales eléctricas Las centrales eléctricas organizan paradas periódicas para hacer revisiones en sus motores térmicos y en las calderas, es decir, en los equipos principales de la central. Pueden diferenciarse dos casos: la existencia de un motor térmico de combustión interna o la combustión externa en una caldera.

3.1.1. Plantas con motores térmicos de combustión interna. Son plantas que cuentan con turbinas de gas o motores alternativos. En estos casos es el motor térmico el que marca el momento en el que se ejecuta la parada, y la revisión del resto de los equipos que componen la central se supedita a la realización de la revisión en el motor térmico. Para estas plantas se organizan varios tipos de paradas, en función del alcance de los trabajos que es necesario realizar. Generalmente hay paradas cortas, de 2- 4 días de duración, en el que el motor térmico se inspecciona y se le realizan determinadas pruebas; paradas intermedias, con una duración mayor (entre 4 y 7 días) en los que se realizan algunos desmontajes y sustitución de piezas; y paradas de gran duración, en las que el motor térmico se revisa completamente, sustituyendo todos los elementos de desgaste de su interior y realizando todas las pruebas necesarias para garantizar que el motor térmico tiene características similares a las que presentaba cuando era nuevo. Estas plantas suelen organizar con mucho rigor sus revisiones y respetan al máximo las periodicidades que marcan los fabricantes de los equipos principales. La disponibilidad en este tipo de industrias es notablemente superior que en cualquier otra (superior al 90% en toFig. 3. Vista aérea de una central de dos los casos en los que no están presentes problemas ciclo combinado de diseño). RENOVETEC Formación en Tecnología

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Paradas programadas y grandes revisiones

3.1.2. Paradas organizadas en plantas eléctricas con turbinas de vapor. Curiosamente, no es la turbina de vapor la que marca los periodos en que deben realizarse las grandes revisiones, sino la caldera. La turbina es un equipo robusto, sencillo, bien conocido y normalmente sobredimensionado, de forma que si las condiciones externas (vapor, refrigeración, etc.) son las adecuadas, y se opera de una forma razonable, tiene una vida útil larga y sin incidencias. La caldera en cambio está sometida a unas condiciones mucho más exigentes, y es el elemento sometido a un desgaste mayor en una central eléctrica de ciclo Rankine (caldera+turbina). Por tanto, son las revisiones de la caldera las que marcan los momentos en que hay que realizar la gran revisión, aprovechando la circunstancia para revisar tanto la turbina como todos los elementos auxiliares. No es extraño que en una central eléctrica de este tipo se programe una de estas revisiones con carácter anual, aunque de unos años a otros se varíe el alcance. Excepto en las centrales nucleares, cuyo mantenimiento es ejemplar desde todos los puntos de vista, las centrales térmicas tradicionales sufren una reducción de costes de mantenimiento y una relajación de los plazos de inspección mucho mayor que las anteriores. En España, la consecuencia de esta política de reducción de costes de mantenimiento y de la disminución de la frecuencia de inspección ha sido la disminución generalizada de la disponibilidad en este tipo de centrales (es habitual que se sitúe entre el 80 y el 90%, y con una tendencia clara a la disminución de este valor)

Fig. 4 Central térmica con turbina de vapor. Las paradas se programan en función de las necesidades de mantenimiento de la caldera

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Ejemplos típicos de paradas programadas

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3.2. Paradas en refinerías e industria petroquímica Las refinerías, y las industrias químicas y petroquímicas suelen ser plantas de proceso continuo en las que las paradas no programadas tienen un gran impacto económico. Por ello, es aconsejable realizar paradas programadas que eviten averías y problemas de seguridad inesperados. Es habitual realizar paradas una vez al año, con un alcance diferente de un año a otro. Los equipos que marcan la necesidad de realización de una parada son los intercambiadores de calor de todo tipo (para limpiar su superficie y mejorar el intercambio), las columnas de destilación (que sufren degradación en su interior), los reactores (por las condiciones agresivas en las que trabajan algunos de ellos), y los depósitos. Se aprovecha la parada para revisar todos los equipos auxiliares, las tuberías y para realizar todo tipo de inspecciones reglamentarias. El mantenimiento en estas instalaciones también suele ser ejemplar. Tanto por razones de seguridad como por el impacto económico de una avería, se emplean en general las mejores formas de gestión del mantenimiento y no se persigue la reducción de costes de mantenimiento como un objetivo estratégico. La excepción está en la industria química no derivada del petróleo, sobre todo de productos genéricos: los bajos márgenes de explotación y la competencia de sureste asiático han hecho que se busque activamente la reducción de costes de mantenimiento, lo que ha traído como consecuencia el deterioro paulatino de muchas instalaciones que han visto reducida su vida útil, su disponibilidad y han visto no disminuidos sino aumentados sus costes de mantenimiento.

Fig. 5 Vista aérea de una refinería. Las paradas tienen como objetivo aumentar la fiabilidad, la seguridad, recuperar la capacidad de producción e implementar mejoras

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Paradas programadas y grandes revisiones

3.3. Paradas en la industria automovilística

Fig. 6 Vista aérea de la factoría SEAT. Las paradas se programan en momentos de baja producción, coincidiendo generalmente con periodos vacacionales. El objetivo fundamental es aumentar la fiabilidad de las instalaciones Los principales fabricantes de automóviles reducen o paralizan su actividad al menos una vez al año, generalmente coincidiendo con los periodos vacacionales. De esa forma se adaptan mejor a las condiciones del mercado, pero también pueden organizar con facilidad las vacaciones de su personal sin que ello afecte a la producción. Por tanto, en esta industria no es tanto la necesidad técnica de realizar una revisión, sino la facilidad que otorga disponer de las instalaciones paradas para poder realizar todo tipo de revisiones en los equipos productivos. De esta forma, la empresa no sólo encuentra el mejor momento para realizar revisiones en sus equipos en un momento en que no afecta a la producción, sino que además busca no tener paradas imprevistas el resto del año. Para los responsables de mantenimiento de estas empresas es difícil justificar una parada no programada, ya que les reprocharán que han dispuesto del tiempo necesario para realizar las revisiones necesarias. Junto con los equipos productivos, destacan las revisiones que se realizan en los servicios generales (sistemas eléctricos, red de aire comprimido, plantas de energía, sistemas de refrigeración, etc.) y el montaje de nuevos equipos y nuevas líneas productivas.

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Ejemplos típicos de paradas programadas

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3.4. Puesta a punto de plantas degradadas Como consecuencia de una política de mantenimiento errónea, muchas plantas industriales están más degradadas de lo que se corresponde con su antigüedad. Eso trae como consecuencia una pérdida de disponibilidad y un trastorno constante en el plan de producción. Cuando la situación se hace insostenible, o cuando a algún responsable económico de la instalación se le ilumina la bombilla de la sensatez, se organiza una parada programada en la que se realiza una inspección de los equipos, no ya con carácter preventivo, sino con un marcado carácter correctivo: poner a punto todo lo que no funciona, o lo que funciona incorrectamente, e incluso aprovechar para corregir algunos errores de diseño que la instalación presenta desde su puesta en marcha y que han sido debatidos sobradamente entre los responsables técnicos de la planta.

3.5. Las mejoras tecnológicas y las grandes revisiones A lo largo de la vida de una instalación lo normal es que se produzcan mejoras tecnológicas que afectan a la capacidad productiva, a la solución de problemas técnicos que afectan a la disponibilidad y/o fiabilidad, o incluso al coste de producción. Hay una relación entre las grandes revisiones y esas mejoras tecnológicas: es conveniente conocer qué avances ha habido en la técnica desde la última revisión, por si fuera interesante que, aprovechando que muchos equipos van a ser desmontados y que se dispondrá de un tiempo con la instalación parada, se implementaran esas mejoras técnicas. Por otro lado, el avance tecnológico puede haber hecho que algunos equipos se hayan quedado obsoletos, al haber aparecido en el mercado otros que les sustituyen y que tienen mayor capacidad o costes de producción inferiores. En este caso, será necesario analizar si resulta interesante llevar a cabo una gran revisión en un equipo técnicamente obsoleto, o si resulta más rentable sustituirlo por uno nuevo con mejores prestaciones.

Fig. 7. Aerogeneradores, otro ejemplo de equipo sometido a paradas y revisiones periódicas de gran alcance RENOVETEC Formación en Tecnología

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TURBINAS DE VAPOR

EN CENTRALES TERMOSOLARES Madrid, 21-22 de Septiembre 2009 Colabora:

Programa de formación termosolar 2009

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4 LA PLANIFICACIÓN Y EL CAMINO CRÍTICO Cuando una empresa ejecuta cualquier proyecto en general asume que va a durar más y que va a costar más de lo inicialmente previsto. Si hacemos un viaje, siempre gastamos más de lo presupuestado inicialmente, si hacemos obras en casa, siempre duran de lo previsto y el presupuesto se agota antes de finalizarlas, etc. Es curioso, pero incluso trabajos que se han realizado más de una vez habitualmente acaban con retraso, incluso aunque se aumente el tiempo de realización para absorber esos posibles retrasos. Aplicado a una parada programada en una instalación industrial, podría afirmarse que:

⎯ Siempre se emplea más tiempo del previsto ⎯ Siempre se gasta más de lo presupuestado ⎯ Siempre quedan sin realizarse algunos de los trabajos programados, para no aumentar el retraso ya acumulado Es curioso que los profesionales que programan y realizan las paradas habitualmente tienen gran experiencia. ¿Qué ocurre entonces? ¿Qué no conocen suficientemente bien el trabajo a realizar? ¿Qué siempre aparecen más imprevistos de los previstos? Es evidente que si estos retrasos ocurren es porque la técnica que se emplea para planificar y llevar a cabo las paradas no es la más adecuada, en la mayoría de los casos. Porque podría ser que si es tan difícil prever con exactitud la duración de una parada, el 50% de éstas deberían acabar con antelación y el otro 50% con retraso. Pero la realidad es que la gran mayoría de las paradas que se programan tieuna La regla de oro de una parada programada nen duración mayor que la inicialmente prevista. Una parada siempre dura el doble de lo previsto, cuesta el doble de lo

previsto, y solo se realizan la mitad de los trabajos programados.

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Paradas programadas y grandes revisiones

¿Por qué se producen, pues, estos retrasos? Como se da por descontado que aparecerán imprevistos que hagan que el programa de parada se prolongue, en la realización de cada una de las tareas se añade un margen de seguridad. Al conjunto de las tareas se le añadirá otro margen de seguridad. Imaginemos una parada con 7 tareas consecutivas, que objetivamente pudieran realizarse en 1 día cada una si no surgiera ningún imprevisto. La duración de la parada debería ser de 7 días. Pero cada técnico responsable de cada una de las actividades añadirá un pequeño margen de seguridad a cada una de ellas. Así, la duración prevista para cada una de ellas será de 1,3 días, y el conjunto de las siete será de aproximadamente 10 días. El programador añadirá otros dos días para imprevistos, hasta un total de 12, sin tener en cuenta que los técnicos consultados ya añadieron a cada actividad un margen de seguridad. Pero la persona que actúe como coordinador de la parada también añadirá su propio margen, digamos otros dos días, con lo que el total previsto será de 14 días. Es decir, un trabajo que puede hacerse en 7 días (si no surge ningún imprevisto) acaba programándose en 14, es decir con un margen de seguridad de 7 días, el 100%. Y es un hecho que finalmente, la parada prevista para 14 días acaba durando 16.

4.1. Razones de los retrasos De los tres problemas apuntados al comienzo del apartado anterior, (mayor duración, mayor coste y disminución del alcance de la parada) el primero es el más grave: el retraso en la puesta en marcha de la planta, que acarrea una pérdida de producción, y por tanto de beneficios, elevada. El segundo problema, el coste, es de menor importancia relativa que el primero, pues la repercusión económica es menor. Y el tercero, la no realización de algunos trabajos programados es consecuencia del primero: para no aumentar más el retraso es conveniente disminuir el alcance de la parada. Por ello, lo que parece interesante centrarse en el problema de la duración de la parada y del retraso sobre la programación. Si se trata de identificar la razón que hace un margen de seguridad del 100% acabe consumiéndose totalmente, y por tanto que la parada acabe durando un tiempo mayor al previsto, encontraríamos que los retrasos parciales se acumulan, pero los adelantos no. Imaginemos dos tareas consecutivas, A y B. Cuando se pide a técnicos expertos en la realización de estas tareas que den una previsión de su duración, se basarán en su peor experiencia, y le añadirán un pequeño margen de seguridad. Si la tarea A puede realizarse si no hay problemas en 24 horas, pero en alguna ocasión surgieron problemas que demoraron otras 12, el técnico dirá que en 36 horas Margen Margen Margen de seguridad Tarea B es se- Tarea A guro que de segude segudel programador el trabajo esridad ridad t a r á completado. Imaginemos una si1 día 0,5 días 1 día 0,5 días 1 día tuación parecida para la tarea B. De est a manera, el planificador ha sido informado de que son necesarios 36 horas para cada una, pero añadirá un pequeño margen adicional de otras 24 horas, deTotal, 4 días terminando que para hacer el trabajo son necesarios 4 días, y programando el trabajo B a los 1,5 días de que empiece el trabajo A.

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La planificación y el camino crítico

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Fig. 8 Colocación de márgenes de seguridad habitual en la organización de paradas La tarea A comenzará a tiempo, e imaginemos que en vez de las 36 horas previstas, se acaba en 24 horas, el tiempo que supusimos razonable si no hay contratiempos. La actividad B probablemente no esté preparada para ese día, sino para 12 horas después. Además, como verán que hay adelanto sobre el programa, nadie correrá: no merece la pena, se va con adelanto. El adelanto en la actividad A no ha servido para nada, pues no ha adelantado el final de la parada ya que B no estaba preparado. El adelanto no se acumula. Imaginemos ahora una situación diferente: surge un imprevisto que hace que A dure 2,5 días, uno más de lo estimado. B empezará al menos con un día de retraso, y la parada durará más de lo previsto. Por tanto, si añadimos un margen de seguridad a cada tarea y no surge ningún imprevisto, ese margen de seguridad se perderá y no servirá para adelantar el programa, mientras que si programamos sin margen de seguridad en cada tarea, en caso de que se cumpla B estará preparado

para comenzar su trabajo, y el adelanto servirá para reducir la duración global. Pero los imprevistos surgen. Por tanto es necesario contar con un margen de seguridad que absorba estos imprevistos. Pero para que sea de ayuda, este margen hay que añadirlo al final. Esa es la clave de una correcta programación. Así, en el ejemplo anterior, si las tareas A y B pueden realizarse en 1 día sin margen de seguridad para contratiempos, la programación correcta sería planificar la realización del trabajo en 2,5 días, añadiendo un margen de 0,5 al final, que será utilizado o no en función de los imprevistos que surjan: Fig. 9 Colocación de márgenes de seguridad ideal La programación del inicio de B debe ser 1 día después de comenzar A, evitando así que se caiga en el error de pensar que no se puede disminuir la velocidad de los trabajos por ir con adelanto, en caso de que A termine a tiempo. El margen de seguridad de 0,5 días debe añadirse al final. El trabajo puede durar así un 35% menos, sin apenas esfuerzo: únicamente teniendo en cuenta este pequeño detalle sobre el margen de seguridad. RENOVETEC Formación en Tecnología

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Paradas programadas y grandes revisiones

La situación real de una parada es que no son dos las tareas implicadas, sino cientos de tareas sencillas, que forman una maraña de trabajos unas veces consecutivos, otras veces paralelos. Si a cada tarea se le añade un pequeño margen de seguridad, el programador añade otro, el responsable de la parada añade el suyo y los responsables de la planta, llegamos a la habitual e ilógica situación de que el tiempo de parada programado es más del doble del necesario, y además, como los retrasos se acumulan pero los adelantos no, es muy posible no se finalice en el plazo previsto.

4.2. La clave: El camino crítico Cuanto todo se vuelve complicado hay que buscar formas de simplificar. En una parada es imposible prestar la máxima atención a todas las actividades. Es indudable que un retraso en una actividad puede conducir a un retraso de todo el proyecto, pero también puede ser que no influya. No todas las actividades influyen de igual forma en un retraso o en un adelanto del final de la parada. En toda parada, y en todo proyecto en general, es posible determinar un conjunto de tareas encadenadas que determinan la duración del proyecto. Este conjunto de tareas se denomina el ‘camino crítico’. Si queremos acortar la duración de un proyecto, debemos acortar la duración de algunas de las tareas incluidas en ese camino. Es en estas tareas críticas en las que el responsable de la parada debe focalizar su atención y sus esfuerzos, tratando de reducir el tiempo de ejecución y asegurando que las siguientes fases van a poder realizarse sin retraso, en cuanto acabe la tarea crítica en curso. La gestión del camino crítico se convierte así en el trabajo principal y casi único del responsable de la parada, y el éxito de la realización en plazo de una parada depende de esa gestión. La gestión del camino crítico tiene 4 fases:

⎯

Identificación del camino crítico

⎯

Optimización de los tiempos de cada una de las tareas críticas

⎯

Comprobar que el camino crítico no ha cambiado después de la optimización

⎯

Subordinación del resto de las tareas al camino crítico

La identificación del camino crítico consiste, como se ha dicho, en identificar el conjunto de tareas encadenadas que marcan la duración de la parada. El camino crítico no puede ser más que uno, aunque a veces haya tareas paralelas con una duración parecida que puedan inducir a dudas. Una vez identificado, es muy importante verificar que el camino crítico es ese y no otro, contando con la opinión del personal que pueda tener algún criterio al respecto. En este sentido, es importante destacar como la introducción de la informática a la planificación

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La planificación y el camino crítico

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de proyectos ha ayudado en muchos aspectos, pero no ha ayudado a mejorar la visión global del proyecto y especialmente a identificar y gestionar el camino crítico. Confiar en que el software de programación será capaz de identificar perfectamente este camino es una temeridad, y fiarse de la información facilitada por él también lo es. Hoy por hoy, sigue siendo mucho más fiable la intuición y el saber hacer de un gestor de proyectos experimentado y con una visión global adecuada, que confiar en la lista de tareas, normalmente extraña y caótica, que aporta un programa informático de forma automática. Identificado y verificado que es ése y no otro el camino crítico que hay que gestionar, la etapa siguiente es estudiar la duración de cada una de esas tareas críticas. Es muy importante estudiar con precisión tanto la duración de cada tarea crítica como los enlaces entre ellas. Esto será importante para reducir el tiempo de duración, preparando herramientas y materiales con suficiente antelación, como veremos en el apartado siguiente, y realizando anticipadamente todo lo que pueda llevarse a cabo de esa tarea antes de que comience a ser crítica. Es curioso cómo es posible reducir el pequeño grupo de tareas que marcan la duración de una parada de forma drástica si se centra la atención en ellas. Tras optimizar la duración de cada una de las tareas críticas, es importante comprobar que el camino crítico no ha cambiado, pues a veces la reducción en el tiempo es tan importante que las tareas críticas pasan a ser otras. Es importante verificar continuamente que esta optimización o los imprevistos que vayan surgiendo no hacen cambiar el camino crítico, pues si lo hicieran habría que volver a re-estudiar la planificación. Una vez comprobado cual es el camino crítico tras la optimización, hay que subordinar el resto de las trabajos a esas tareas críticas, de forma que aquellas no interfieran en la duración de éstas. Habrá que comenzar las tareas en paralelo en el mejor momento para el camino crítico, como veremos más adelante, incluso dotándolas de cierto margen de seguridad para evitar que lleguen a provocar un retraso en una tarea crítica.

4.3. La preparación del trabajo Para disminuir la duración de una parada, o al menos, para garantizar el cumplimiento del plazo previsto, es muy importante la fase inicial de preparación. En esta fase se incluye la planificación de las tareas, la determinación del camino crítico y la disposición de todo lo necesario para poder acometer los diversos trabajos, como es:

⎯

Asegurar la disponibilidad de la mano de obra especializada necesaria para cada uno de los trabajos. Asegurar que tienen todos los requisitos para poder comenzar el trabajo (requisitos administrativos, contratos, formación en seguridad, etc.)

⎯

Asegurar que todo el personal implicado conoce con exactitud lo que tiene que hacer

⎯

Asegurar que los materiales necesarios estén en la planta antes de comenzar los trabajos, y con suficiente antelación, por si la revisión de los materiales recibidos

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Paradas programadas y grandes revisiones

determinase que alguno no alcanza sus especificaciones.

⎯

Asegurar que se dispone de todos los medios necesarios

⎯

Asegurar que se han solicitado todos los permisos de trabajo necesarios y que se ha tomado todas las medidas de seguridad necesarias

En la fase de preparación, es conveniente distinguir entre las cosas que se pueden realizar antes de la parada y lo que tiene que realizarse durante la parada. Todo lo que pueda realizarse antes supondrá una descarga de trabajo y de incertidumbres. Puede afirmarse sin temor a equivocarse que una parada bien preparada puede salir mal porque surjan muchos imprevistos, pero una parada mal preparada es imposible que pueda completarse de forma satisfactoria, ni en plazo ni en calidad.

4.4. El enlace entre tareas El enlace entre tareas es el punto donde se generan mayor cantidad de tiempos muertos. Denominamos enlace entre tareas al tiempo que transcurre entre la finalización de una tarea y el inicio de la siguiente tarea enlazada. Como siempre, entre tareas que no están en el camino crítico el problema del enlace es menos preocupante. Pero en tareas enlazadas en el camino crítico, hay que prestar mucha atención, de forma que el responsable de la parada debe verificar constantemente que la siguiente tarea va a realizarse inmediatamente después de la anterior, sin tiempos muertos. Es muy importante asegurar que los recursos están disponibles. A veces, para aprovechar ‘mejor’ un recurso (un equipo de personas, una herramienta determinada, una grúa) se le encarga una actividad para que la vaya realizando hasta que tenga que intervenir en esa tarea crítica. Y ocurre con demasiada frecuencia que ese recurso, cuando se necesita para la tarea crítica, no está disponible, porque se está empleando en esa otra tarea no crítica. Esto hay que evitarlo a toda costa. Es preferible tener un recurso inactivo durante un periodo de tiempo que arriesgar a que no esté disponible en el momento necesario. Si se trabaja de ocupar al máximo cada recurso, puede que la rentabilidad aparente de éste sea buena, pero el retraso en el proyecto que puede ocasionar será mucho más costoso que haber mantenido ese recurso inactivo pero disponible un tiempo.

4.5. Los

X

A

Y

trabajos en paralelo

B C D E Imaginemos esta habitual situación: el camino crítico está compuesto por 5 tareas y un trabajo en paralelo, con otras dos tareas, se une al camino crítico en un momento determinado:

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La planificación y el camino crítico

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Fig. 10 Esquema de trabajos en paralelo

Es indudable que el camino crítico no pasa por la realización de X e Y, pero si se retrasan esas dos actividades, D no puede completarse. ¿Son críticas las actividades X e Y? ¿Cuándo debe programarse su realización? ¿Cuánto antes, para que no interfieran en el camino crítico, o justo antes de que sean necesarias? X

Y

Margen

I n A

tentemos responder a cada una de estas preB

C

D

E

Margen

guntas. Las actividades X e Y no son críticas, aunque pueden volverse críticas si ponen en peligro la tarea D. Para que no sean críticas, lo único que hay que hacer es asegurarse de que estarán finalizadas antes de que sean necesarias. Esto nos lleva a que hay que considerar márgenes de seguridad e n los trabaj o s en paralelo, para que n o afecten a l a p a r t e más important e del proyecto, que es el camino crítico. Si colocamos l o s márgenes de seguridad de esta forma, el r e sultado sería el siguiente:

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Paradas programadas y grandes revisiones

25 Fig. 11 Colocación de los márgenes de seguridad en trabajos en paralelo

5 HERRAMIENTAS,

MATERIALES Y PROCEDIMIENTOS DE TRABAJO

Fig. 12 Sustitución de álabes durante una parada en una Central Térmica de Ciclo Combinado

5.1. Herramientas y medios técnicos

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Paradas programadas y grandes revisiones

Las herramientas necesarias para la realización de una gran revisión son en general las necesarias para llevar a cabo el montaje y desmontaje de elementos, las herramientas de comprobación y calibrado (tanto para comprobaciones mecánicas como eléctricas y de instrumentación) y los medios de elevación. Hay que tener en cuenta que para determinados equipos es posible que se necesiten herramientas y útiles especiales, diseñados específicamente para realizar determinados trabajos en un equipo concreto. Todas ellas deberían estar en el sitio de realización del trabajo con al menos un día de antelación al inicio del mismo, y no debería empezar la revisión si falta alguna de ellas. En realidad es conveniente que haya algo más de tiempo, por si en el proceso de verificación se detectara que falta algo o que alguna herramienta no se encuentra en buen estado. El proceso de chequeo de la herramienta consiste en comprobar que se tiene todo lo necesario y que todo se encuentra en buen estado. Durante la preparación del trabajo es muy útil realizar una lista que contenga toda la herramienta necesaria, y una vez en planta, comprobar con esa lista que no falta nada. Además, esa lista debe mantenerse actualizada: si durante la realización del trabajo se ha necesitado alguna herramienta no incluida en esa lista, la lista debe revisarse para incluir ese elemento. Las empresas que realizan habitualmente grandes revisiones de un tipo determinado de planta han confeccionado sus propias listas de chequeo de herramienta y las utilizan como elemento imprescindible en la preparación. Algunas incluso poseen contenedores especiales para que toda la herramienta sea trasladada como un conjunto, en las mejores condiciones de transporte posible. El chequeo suele consistir en la inspección visual de la herramienta y la realización de determinadas pruebas y mediciones con algunas de ellas. La herramienta defectuosa, en mal estado o que ofrezca dudas debería sustituirse con anterioridad a la preparación del trabajo. No es posible suponer que la herramienta se encuentra en buen estado, pues alguna puede haberse dañado en el trabajo anterior o en el transporte. Descubrir que alguna herramienta esencial se encuentra en mal estado una vez iniciada la gran revisión puede acarrear demoras inesperadas, suponer costes adicionales y generar tensión, por lo que el proceso de revisión de la herramienta se convierte en algo realmente imprescindible. Especial mención merecen los medios de elevación. El puente grúa, como principal elemento de elevación y transporte, suele ser un medio olvidado y descuidado. Muchas revisiones se han visto retrasadas e incluso han provocado accidentes por el mal estado de alguno de los elementos del puente grúa. Se trata de un medio un tanto especial, ya que habitualmente no se usa y no afecta a las prestaciones del motor, pero que cuando se necesita, las pocas veces que se necesita, se convierte en algo crítico. No tiene sentido basar el mantenimiento de los medios de elevación en un correctivo puro o mantenimiento de crisis, es decir, reparar cuando se estropea, ya que normalmente lo hace cuando resulta muy necesario. Además de una serie de tareas preventivas muy elementales, como engrases, lubricación, inspecciones visuales y comprobación de la resistencia de cables y anclajes, es necesario realizar comprobaciones periódicas de funcionamiento, especialmente unos días antes de comenzar la gran revisión.

5.2. Materiales Departamento técnico RENOVETEC

27 Igual que la herramienta, los materiales necesarios para realizar una gran revisión han de listarse de forma previa. Adicionalmente, antes de comenzar la revisión en la planta, es necesario comprobar que no falta nada y que todo se encuentra en buen estado. Las empresas responsables de llevar a cabo una revisión deben tener experiencia suficiente en la preparación de la lista de material necesario, por lo que la empresa cliente debe exigir al contratista esa lista de control, y además verificar que todo el material se ha situado en el lugar donde se va a llevar a cabo.

6

5.3. Procedimientos de trabajo

OTROS ACTORES CLAVE:

Junto con los materiales y la herramienta, los procedimientos de trabajo ocupan un lugar especial. Es evidente que los técnicos que van a realizar una gran revisión deben conocer bien su trabajo, pero deben seguir procedimientos claros para realizar cada una de las tareas y comprobaciones de su trabajo. En ocasiones, el contratista es reacio a facilitarlos y el propietario puede no disponer de personal suficientemente preparado para leerlos, interpretarlos y corregirlos si fuera necesario; en muchas ocasiones este paso se obvia.

EL CLIENTE Y LOS SUBCONTRATISTAS

Estos procedimientos indican, entre otras cosas:

⎯

Las tareas que deben llevarse a cabo

⎯

El orden en que deben realizarse

⎯

Todas las mediciones, holguras y valores de referencia de cada una de las tareas

⎯

Las precauciones a tomar en materia de seguridad laboral

La importancia de esta información justifica sobradamente que se cuente con procedimientos escritos. No es justificable, ni desde el punto de vista del cliente ni desde el punto de vista del propietario, que esta valiosa información resida en la cabeza de los técnicos que lo realizan.

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Paradas programadas y grandes revisiones

6.1. Las obligaciones del cliente En muchas ocasiones el cliente asume algunos compromisos:

⎯

Facilitar determinados materiales,

⎯

Facilitar determinados medios técnicos (casetas, medios de elevación, herramientas especiales)

⎯

Dar respuesta rápida a modificaciones planteadas por el contratista por dificultades inesperadas, por introducción de mejoras no previstas, etc.

Es muy importante, para la correcta coordinación de las actividades de parada, que el cliente identifique bien cuáles son sus obligaciones y compromisos en cuanto a la realización de los tra-

bajos y que los cumpla a tiempo, de manera que no retrase ni dificulte el trabajo del contratista.

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Es curioso comprobar como el cliente, el más interesado en que la parada cumpla su programación, en muchos casos no presta la atención debida a sus obligaciones, provocando retrasos e incomodidades fácilmente evitables. Ocurre sobre todo en grandes clientes acostumbrados a exigir a sus contratistas, pero que a veces olvidan que también adquieren algunos compromisos que deben cumplir.

7

6.2. Los subcontratistas y su importancia

PROBLEMA

HABITUALES EN LA REALIZACIÓN DE PARADAS

No todos los trabajos son realizados por el personal del contratista principal. Algunos son realizados por subcontratistas con los que es necesario tener la adecuada coordinación. Esta coordinación implica:

⎯

Que no se cuente con los subcontratistas que de forma reiterada incumplen sus compromisos de inicio y fin de los trabajos que tienen contratados

⎯

Que no se cuente con los subcontratistas que no alcanzan determinados niveles de calidad en sus trabajos, ya que el hecho de tener que volver a realizarlos o corregirlos implica generalmente retrasos

⎯

Que, por lo indicado anteriormente, al elegirlos se tenga en cuenta no sólo el precio de sus trabajos, sino también su capacidad para cumplir sus compromisos

⎯

Que el contratista indique al subcontratista cambios en la programación, como adelantos o retrasos sobre el programa previsto para que éste pueda reaccionar de forma adecuada

Fig. 13 Revisión de una turbina de gas de 260 MW

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Paradas programadas y grandes revisiones

Los problemas más habituales en paradas programadas, en las que la duración y la calidad de los trabajos son fundamentales, son los siguientes:

⎯

Falta de formación y experiencia del personal que interviene. La falta de mano de obra especializada pude hacer que los responsables de la selección del personal rebajen los criterios de aceptación, contratando a personas que no reúnen los suficientes conocimientos ni experiencia, y además no dándoles una formación elemental acorde con el trabajo a realizar

⎯

La mala preparación de los trabajos. Eso supone en muchos casos no contar con la herramienta y medios técnicos apropiados y tener que improvisar de forma constante. En otros casos supone no disponer del material necesario, lo que provoca interrupciones constantes en los trabajos

⎯

Supervisión y dirección en obra de los trabajos muy deficiente, debida por un lado a la falta de formación del supervisor en labores de organización y gestión (puede ser un buen operario, pero ser supervisor necesita de alguna cualidad más) y por otro, a una deficiente dirección técnica de los trabajos en campo

⎯

Realización en campo de tareas que deben ser llevadas a cabo en taller. Es obvio que determinadas tareas se realizan mejor en la tranquilidad de un taller, donde se cuenta con buenos medios y herramientas, que directamente en campo. Por otro lado, la realización de trabajos en taller, como ensamblaje, preparación de equipos de rotación, etc., acortan la duración de la parada.

⎯

Procedimientos de trabajo no apropiados, y que no se corresponden con las mejores prácticas del oficio, sino más bien, con la inexperiencia de técnicos y supervisores. Este error se refiere más a la realización efectiva de los trabajos que al documento en que se refleja cómo se realiza.

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⎯

La nula planificación de determinados trabajos, o incluso de todo el proyecto en general. Una parada se compone generalmente de múltiples tareas relacionadas entre sí. Para saber cuánto dura un proyecto es necesario analizar cada tarea que lo compone, estimar la duración y las relaciones de dependencia entre ellas. Si esto no se realiza, la duración que se estime siempre será incorrecta.

8

⎯

Cuando se cuenta con una planificación, la mala asignación de márgenes de seguridad suele ser una causa de una duración excesiva de las paradas, como se ha visto en el Capítulo 3 La planificación de

OPTIMIZACIÒN DE PARADAS las tareas y el camino crítico.

⎯

Los retrasos que provoca el cliente por sus propios incumplimientos. El cliente debe cumplir los compromisos que adquiere en los referente a la organización del trabajo

⎯

Los subcontratistas de bajo precio y mala calidad de servicio pueden complicar infinitamente una parada

⎯

La puesta en marcha tras una revisión suele ser fuente añadida de retrasos, si no se realiza siguiendo un procedimiento adecuado y si no se han completado las fases previas antes de llegar a ese punto.

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El tiempo necesario para realizar una gran revisión en una instalación industrial es muy variable. Puede oscilar entre los 2 y los 60 días, incluso más, dependiendo de la complejidad de la instalación, del tamaño, de la organización y hasta de los requisitos de seguridad. Durante ese tiempo la instalación o una parte de ella está paralizada, y no genera ingresos. Por ello, es habitual que el propietario de la planta presione a los contratistas o al responsable de la parada para que acorte al máximo posible la intervención; también es habitual que el contratista resista esas presiones y programe la intervención en el tiempo habitual. ¿Pero es posible realmente acortar el tiempo de intervención en una parada sin que la calidad del trabajo o la seguridad en su realización se resientan? La respuesta, en todos los casos es sí. Es posible realizar una parada en un tiempo notablemente inferior al que habitualmente se establece, de manera que el periodo que la instalación es improductiva sea mínimo.

8.1. La preparación del trabajo Es la primera de las claves para establecer la duración y la calidad de la intervención en una parada. Hay tres aspectos que hay que preparar cuidadosamente: los materiales necesarios, las herramientas y medios que se emplearán y la definición de las tareas que se van a realizar y su programación en el tiempo, es decir, la planificación.

8.2. La gestión del camino crítico. En una gran revisión hay una serie de tareas encadenadas que forman el camino crítico de la intervención. Reduciendo la duración de cada una de ellas se disminuye el tiempo de intervención, y aumentándolo, la intervención dura más. Si se gestiona adecuadamente ese camino crítico dándole la importancia que requiere, es posible mejorar notablemente la duración de la parada. Así, es importante identificar durante la programación de la intervención ese conjunto de tareas,

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MANTENIMIENTO PREDICTIVO Técnicas de Mantenimiento Condicional basadas en la medición de variables físicas

Con la colaboración de:

Colección MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Volumen 3

Colección MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Volumen 1: El mantenimiento sistemático Volumen 2: Paradas y grandes revisiones

Volumen 3: Mantenimiento Predictivo Volumen 4: Mantenimiento Correctivo Volumen 5: Mantenimiento Legal. Trabajos de mantenimiento según normas reglamentarias Volumen 6: Ingeniería del mantenimiento La colección MANTENIMIENTO INDUSTRIAL está editada por RENOVETEC, y está basada en el libro “LA CONTRATACIÓN DEL MANTENIMIENTO”

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© Santiago García Garrido 2009 © Editorial RENOVETEC 2009 Todos los derechos reservados. Prohibida la reproducción total o parcial de este documento por cualquier medio sin la autorización expresa y por escrito del titular del copyright

Obra inscrita en el Registro de la Propiedad Intelectual, Oficina Territorial de Madrid

Edita: Editorial RENOVETEC Maquetación: Diego Martín Diseño de Portada: L. Peñuelas

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Mantenimiento Predictivo Índice

1. El mantenimiento predictivo 2. Análisis de vibraciones 3. Termografía 4. Otras técnicas predictivas 4.1. Boroscopias 4.2. Medición de ultrasonidos 4.3. Análisis de aceite 4.4. Análisis de gases de escape

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EL MANTENIMIENTO SISTEMÁTICO FRENTE A LAS TÉCNICAS PREDICTIVAS

1.1. El mantenimiento sistemático frente a las técnicas predictivas El mantenimiento predictivo es un tipo de mantenimiento que relaciona una variable física con el desgaste o estado de una máquina. El mantenimiento predictivo se basa en la medición, seguimiento y monitoreo de parámetros y condiciones operativas de un equipo o instalación. A tal efecto, se definen y gestionan valores de pre-alarma y de actuación de todos aquellos parámetros que se considera necesario medir y gestionar. La información más importante que arroja este tipo de seguimiento de los equipos es la tendencia de los valores, ya que es la que permitirá calcular o prever, con cierto margen de error, cuando un equipo fallará; por ese el motivo se denominan técnicas predictivas. En la figura 1 se indica la gráfica de un valor de vibración correspondiente a un cojinete, y que presenta un tendencia alcista. Cuando se alcanza un determinado valor es conveniente reemplazar el cojinete. Si no se realiza, el cojinete terminará fallando.

Fig. 7.1 Grafica de tendencia de un valor de amplitud de vibración de un cojinete. RENOVETEC Formación en Tecnología

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COLECCIÓN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL, VOLUMEN 3

Frente al mantenimiento sistemático tiene la ventaja indudable de que en la mayoría de las ocasiones no es necesario realizar grandes desmontajes, y en muchos casos ni siquiera pararla. Si tras la inspección se aprecia algo irregular se propone o se programa una intervención. Además de prever el fallo catastrófico de una pieza, y por tanto, pudiendo anticiparse a éste, las técnicas de mantenimiento predictivo ofrecen una ventaja adicional: la compra de repuestos se realiza cuando se necesita, eliminando pues stocks (capital inmovilizado) Las técnicas predictivas que habitualmente se emplean en la industria y en el mantenimiento de edificios son las siguientes:

⎯

Análisis de vibraciones, que es la estrella de las técnicas predictivas

⎯

Boroscopias

⎯

Termografías

⎯

Análisis de aceites

⎯

Control de espesores en equipos estáticos

⎯

Inspecciones visuales

⎯

Lectura de indicadores

La razón fundamental por la que el mantenimiento predictivo ha tenido un notable desarrollo en los últimos tiempos hay que buscarla en un error cometido tradicionalmente por los ingenieros de mantenimiento para estimar la realización de tareas de mantenimiento de carácter preventivo: las <<curvas de bañera>>, detalladas en la figura 2, que representan la probabilidad de fallo frente al tiempo de uso de la máquina, y que se suponían ciertas y lógicas, han resultado no corresponder con la mayoría de los elementos que componen un equipo. En estas curvas se reconocían tres zonas:

⎯

Zona inicial, de baja fiabilidad, por averías infantiles

⎯

Zona de fiabilidad estable, o zona de madurez del equipo

⎯

Zona final, nuevamente de baja fiabilidad, o zona de envejecimiento.

Como se daba por cierta esta curva para cualquier equipo, se suponía que transcurrido un tiempo (la vida útil del equipo), éste alcanzaría su etapa de envejecimiento, en el que la fiabilidad disminuiría mucho, y por tanto, la probabilidad de fallo aumentaría en igual proporción. De esta manera, para alargar la vida útil del equipo y mantener controlada su probabilidad de fallo era conveniente realizar una serie de tareas en la zona de envejecimiento, algo parecido a un ‘lifting’, para que la fiabilidad aumentara.

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MANTENIMIENTO PREDICTIVO 7 Zona infantil

Zona de Desgaste

Zona de madurez

REVISIÓN

Fig. 2 Curva de bañera. Probabilidad de fallo vs. Tiempo La estadística ha demostrado que, tras estudiar el comportamiento de los equipos en una planta industrial, el ciclo de vida de la mayoría de los equipos no se corresponde únicamente con la curva de bañera, sino que se diferencian 6 tipos de curvas, que se indican en la figura 7.3. Curva de

No hay etapa Probabilidad de fallo Baja probabilidad inicial; Estable en toda Etapa infantil con alta probabilidad de fallo. Des-

Fig. 3 Diferentes curvas de Probabilidad de fallo vs. tiempo Curiosamente, la mayor parte de los elementos que constituyen los equipos no se comportan siguiendo la curva A o ‘curva de bañera’. Los equipos complejos se comportan siguiendo el modelo E, en el que la probabilidad de fallo es constante a lo largo de su vida, y el modelo F, en el que tras una etapa inicial con una mayor probabilidad de fallo infantil, la probabilidad de fallo se estabiliza y permanece constante. Eso hace que no sea identificable un momento en el que realizar una revisión sistemática del equipo, con la sustitución de determinadas piezas, ante la imposibilidad de determinar cual es el momento ideal, pues la probabilidad de fallo permanece constante. Incluso, puede ser contraproducente si curva de probabilidad sigue el modelo F, pues estaríamos introduciendo mayor probabilidad de fallo infantil al sustituir determinadas piezas, como se indica en la figura 4.

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Fig. 4 Curva tipo F tras una revisión. La probabilidad de fallo aumenta justo después de la revisión Por todo ello, muchas plantas industriales prefieren abandonar la idea de un mantenimiento sistemático para una buena parte de los equipos que la componen, por ineficaz y por representar un coste fijo elevado y poco justificado; en cambio, ha preferido recurrir a las diversas técnicas de mantenimiento condicional o predictivo como alternativa al mantenimiento preventivo sistemático.

1.2. Los tres objetivos al realizar el seguimiento de una variable física Cuando se monitoriza una variable física relacionada con el estado de la máquina, se buscan alguno de los siguientes cuatro objetivos: vigilancia, protección, diagnóstico y pronóstico

⎯ Vigilancia. Cuando se mide una variable física con este objetivo se busca que la técnica predictiva empleada indique la existencia de un problema. Debe distinguir entre condición buena o mala para funcionar, e incluso, si es mala, indicar cuán mala es. Es el caso de la monitorización en continuo de las vibraciones de una turbina de vapor, por ejemplo

⎯ Protección. Su objetivo es evitar fallas catastróficas. Una máquina está protegida, si cuando los valores que indican su condición llegan a valores considerados peligrosos, la máquina se detiene automáticamente.

⎯ Diagnóstico de fallos. Su objetivo es identificar cuál es el problema específico que presenta el equipo, no sólo si existe un problema o no.

⎯ Pronóstico. El objetivo es estimar cuánto tiempo más podría funcionar la máquina sin riesgo de un fallo catastrófico.

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1.3. ¿Es el mantenimiento predictivo algo realmente útil y práctico? Pero ¿es el mantenimiento predictivo una elucubración mental, el capricho de un técnico que deseoso de jugar con una herramienta de alta tecnología o realmente tiene alguna aplicación práctica en un entorno industrial real? Probablemente, quien así lo plantea está pensando únicamente en el análisis de vibraciones. El precio de los equipos, la baja preparación de muchos técnicos, las dificultades de formación y lo complicado que resulta el análisis de los resultados a la hora de tomar decisiones basadas en éstos, han creado una mala fama a dicha técnica, que ha lastrado la imagen del mantenimiento predictivo. Y no es que el análisis de vibraciones no sea una técnica soberbia sobre el papel. Simplemente, es que es complicada. Son tantas variables las que hay que tener en cuenta que hay que ser un gran experto para sacar conclusiones válidas, conclusiones fiables, que por ejemplo nos hagan tomar la decisión de abrir una máquina cara y cambiar sus rodamientos, o alinear, o rectificar un eje. ¿Pero el mantenimiento predictivo es únicamente análisis de vibraciones? Por supuesto que no. No es lo mismo cuestionarse el análisis de vibraciones como técnica fiable que el mantenimiento predictivo en general. Recordemos que el alma del mantenimiento predictivo es, precisamente, la predicción. Se basa en tratar de predecir el estado de una máquina relacionándolo con una variable física de fácil medición. Por tanto, parece que el mantenimiento predictivo no es sólo el análisis de vibraciones. ¿Y qué variables físicas podemos relacionar con el desgaste? Muchas: la temperatura, la presión, la composición fisicoquímica de un aceite de lubricación, etc. Hasta el aspecto físico de una máquina puede relacionarse con su estado. Así, tomar lectura de la presión de descarga de una bomba, y ver su evolución en el tiempo nos puede dar una idea del estado de ésta (posibles obstrucciones en la admisión, estado del rodete). Tomar la temperatura de los rodamientos de un motor diariamente es también mantenimiento predictivo, por ejemplo. Pueden establecerse en dos categorías relacionadas con las tareas de mantenimiento predictivo: las técnicas sencillas, de fácil realización, y las técnicas que requieren de ciertos conocimientos y equipos sofisticados. Dentro de las primeras estarían las inspecciones visuales de los equipos, las tomas de datos con instrumentación instalada de forma permanente (termómetros, manómetros, caudalímetros, medidas de desplazamiento o vibración, etc.). Estas técnicas rara vez se subcontratan por sí solas, a no ser que estas comprobaciones entren dentro de un contrato de mantenimiento mucho más amplio (un contrato de mantenimiento integral, por ejemplo). Dentro de técnicas complejas destacan cinco: las boroscopias, los análisis de vibraciones, las termografías, los análisis de aceite y el análisis por ultrasonido. Estas requieren de conocimientos profundos y de equipos sofisticados que además es necesario mantener actualizados, y de los que las empresas cliente no suelen disponer.

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Las boroscopias requieren del manejo de un equipo óptico sencillo, pero una formación profunda acerca de lo que se desea observar. Parece obvio que introducir una pequeña cámara o lente en el interior de un gran motor de combustión para observar el estado de las camisas es más útil que abrir el motor. Si hablamos de turbinas de gas o de vapor, todavía es mucho más obvio. Al margen de que se disponga o no del equipo óptico, la formación necesaria sobre la máquina que se está observando, y cómo se identifica un fallo o un comportamiento anormal en una superficie del interior de una máquina es generalmente muy alta. Sobre los análisis de aceites, necesitan de un laboratorio bien equipado, y de químicos que interpreten sus resultados. Es un servicio que generalmente se pone en manos de un laboratorio externo, aunque hay que tener en cuenta que el suministrador del aceite suele prestar de forma gratuita este servicio. Sobre el análisis de vibraciones, los equipos son caros y requieren de una formación realmente profunda. Aún así, la interpretación de los resultados no resulta sencilla, y tomar la decisión de programar una intervención cara o una sustitución de un elemento basándose únicamente en la interpretación de los gráficos resultantes no suele ser sencillo. Sobre termografías y mediciones termométricas, los equipos han bajado mucho de precio. La formación es mucho más sencilla, ya que los defectos y fallas se ponen de manifiesto de una manera muy visual. Por tanto, es una técnica que rara vez se externaliza, por el precio bajo de los equipos y la facilidad para recibir la formación necesaria, a no ser que el servicio esté incluido dentro de un contrato de mantenimiento mucho más amplio. La medición de espesores en equipos estáticos por ultrasonidos o por corrientes de Edison es otra técnica de aplicación en plantas industriales que lo requieran y que habitualmente se pone en manos de un contratista especializado, por las razones ya descritas (precio de los equipos y formación especializada de los técnicos).

1.4. La evolución del valor medido Es importante indicar que en la obtención de los valores obtenidos cuando se aplican técnicas predictivas y las conclusiones que se obtienen es muy importante el histórico de esos valores y su evolución. Eso quiere decir que para que estas técnicas puedan arrojar resultados efectivos hay que tener en cuenta no sólo el valor actual, sino las variaciones que se van produciendo en estos valores. Por tanto, cuando se contratan estos trabajos es conveniente hacerlo por un largo periodo de tiempo, con visitas periódicas y análisis de la evolución de los valores, y no para una inspección puntual.

1.5.El equilibrio técnico-económico y la información Cuando se contratan este tipo de trabajos, es el especialista en vibraciones quien hace la propuesta técnicamente idónea para los equipos a medir. Por supuesto, no se puede obviar que como en todas las áreas de una empresa, siempre se debe buscar el equilibrio entre costes y resultados, por lo que la propuesta técnicamente idónea, suele estar alejada de la económicamente idónea. Por ello es importante ofrecer a la empresa que prestará el servicio información sobre:

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⎯ Importancia y criticidad de los equipos dentro del proceso. Este es un factor determinante para realizar un tipo de análisis u otro (o no hacerlo), e incluso para determinar el número de puntos a medir, y la cantidad de veces a hacerlo.

⎯ Tipos de averías que se intentan evitar. A la hora de analizar un equipo, ayuda a simplificar el hecho de que haya un tipo de avería que deba evitarse a toda costa, y otros tipos de fallo que no sean tan importantes; eso nos permitirá enfocar la técnica en una dirección que verdaderamente pueda ofrecer resultados.

⎯ Riesgos a eliminar vs. riesgos a evitar. Ligado al punto anterior, se puede crear un listado con los riesgos asumibles por parte de la planta, y los que se desean eliminar por completo. Por ejemplo, se puede pretender eliminar por completo una desalineación en una transmisión por correas en una planta donde un excesivo calentamiento de estas puede poner en peligro las instalaciones o a personas, y en otra planta con el mismo equipo, ser un tipo de avería perfectamente asumible. Y por supuesto siempre debe suministrarse al técnico información genérica sobre el equipo:

⎯

Información técnica del equipo

⎯

Información histórica

⎯

Y durante las mediciones, información sobre modificaciones realizadas en el equipo, averías, preventivos o cualquier tipo de anomalía que haya sido detectada en la máquina

1.6. La justificación económica En el apartado anterior se hablaba sobre la necesidad de una justificación económica para aplicar para aplicar este tipo de herramientas, pues no hay que olvidar que son tecnologías que utilizan equipos caros y requieren de personalmente altamente capacitado, con remuneraciones que afectan los costes de cualquier operación. Entonces ¿cómo se justifica el uso de estas técnicas, ya sean realizadas con recursos propios de la empresa o con una empresa externa? Los factores que hay que considerar para justificar si económicamente una técnica determinada es viable son los siguientes:

⎯

Valor de compra del equipo. Sin ser necesario el uso explícito de ejemplos numéricos, el valor de compra del equipo, siempre será un referente a utilizar como comparación. Por supuesto es difícil establecer un límite para ello, el sentido común dirá cuán representativo es el porcentaje que resulta del coste de uso de la herramienta respecto del valor de la máquina:

Valor =

Coste herramient a x100 Coste de la máquina analizada

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⎯

Averías históricas. El tener un histórico de reparaciones de una máquina, siempre permitirá encontrar un valor para comparar, respecto al valor de usar de la herramienta predictiva, entendiendo que ese coste de reparación es lo que se pretende evitar o reducir con la aplicación continuada de las técnicas predictivas

⎯

Valor de una avería/urgencia. Como ya se ha dicho, este tipo de herramientas permite prever cuando será necesaria la intervención del equipo de mantenimiento. Esto permite:

⎯

⎯

Eliminar costes del stock de recambios

⎯

Eliminar costes de esperas de recambios no disponibles en el momento de la avería

⎯

gestionar con tiempo la compra de recambios (precios, plazos de entrega, etc.)

Valor de un paro productivo. Este suele ser un factor determinante a la hora de justificar el uso de una herramienta predictiva

1.7. El factor tiempo en el análisis predictivo ¿qué son las rutas predictivas? El tiempo es la variable que marca la tendencia de un valor controlado, y es por tanto quien determina la eficacia de un análisis predictivo. El especialista (que como se ha comentado es un puesto que requiere una excelente formación), es el que determina los intervalos en los cuales se deben realizar las tomas de datos para eliminar o minimizar averías en los equipos. Para ello crea lo que se denominan rutas predictivas, que no es más que el acuerdo entre las empresas sobre:

⎯

El número de máquinas que se medirán en la planta

⎯

El número (y especificación) de puntos que se medirán en los equipos

⎯

La frecuencia con la que se acudirá a la planta a medir los equipos

1.8. El mantenimiento predictivo como sustituto completo del mantenimiento sistemático Es indudable que enfocar la actividad de mantenimiento hacia el predictivo ha supuesto un avance, y representa una alternativa al preventivo sistemático o al correctivo. No obstante, afirmar que el predictivo puede sustituir completamente al mantenimiento sistemático es, cuando menos, bastante arriesgado. Afirmar eso tiene tan poco rigor como afirmar que todos los equipos hay que llevarlos a correctivo o en todos los equipos hay que hacer un mantenimiento sistemático. Imaginemos el caso de un equipo que debe funcionar 8760 horas al año. ¿Seguro que el predictivo es la alternativa? Imaginemos una turbina de gas de gran tamaño. El objetivo de disponibilidad es muy alto, por encima del 95%. Si hoy detectamos vibraciones y paramos para solucionar-

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MANTENIMIENTO PREDICTIVO 13 lo, mañana detectamos problemas en el aceite y paramos para solucionarlo, hacemos una boroscopia y hay problemas en un álabe, y abrimos la turbina (1 mes) para solucionarlo, otro día la bomba de lubricación tiene una temperatura alta en un rodamiento, y paramos, poco después detectamos con termografía un problema en el alternador o en el transformador, y paramos...¿sería posible conseguir más de un 95% de disponibilidad, que es por cierto una cifra muy habitual en ese sector? La respuesta es no. En instalaciones que requieren de una altísima disponibilidad el mantenimiento no puede basarse únicamente en predictivo. Es imprescindible basarlo en un mantenimiento sistemático, de forma que una vez al año haya una parada de mantenimiento en la que se revisen determinados equipos, cada 2-4 años se sustituyen sistemáticamente los elementos de desgaste, se trata el aceite, se revisa la instalación eléctrica de forma exhaustiva, etc. Además de eso, durante el tiempo de funcionamiento la planta va a estar muy vigilada de forma predictiva, realizándose boroscopias, termografías, análisis de vibraciones, de aceite, medición de espesores, etc. Y si se detecta un problema, será una gran desgracia y habrá que parar. Pero si el sistemático se hace correctamente, el diseño de la instalación y la selección de equipos es apropiada, el preventivo sistemático suele dar un resultado estupendo, que el predictivo por sí solo sería incapaz de ofrecer. Hay equipos, además, que se llevan a correctivo, sin más. Es el caso de equipos duplicados de bajo coste y poca responsabilidad. No merece la pena hacer termografías, análisis de vibraciones, análisis amperimétricos, análisis de aceite. Si se rompe se repara, y ya está. Se observa el equipo, se mantiene limpio y engrasado, eso sí, pero poco más. Todo esto indica que las técnicas predictivas no son herramientas generalistas, y como se subrayó al hablar de economía y información, se aplicará siempre que un equipo lo justifique económicamente, o sea, en aquellos equipos cuyos fallos sean catalogados como críticos o importantes en una planta. Por tanto, aún siendo las técnicas predictivas de gran importancia y que han supuesto un paso adelante en el mundo del mantenimiento, no es posible afirmar que todo el mantenimiento de cualquier planta industrial deba basarse en tareas condicionales dependiendo del resultado de las inspecciones predictivas.

1.8. La calidad de los equipos cuando se ofrecen servicios de mantenimiento predictivo Un contrato de servicios de mantenimiento predictivo suele tener un coste alto, por que los conocimientos son muy especializados y porque los equipos que se emplean son caros. Cualquier empresa que ofrezca servicios de mantenimiento predictivo debe contar con la mejor herramienta disponible en el mercado. Eso supone:

⎯

Tener herramienta actualizada, que debe reponerse y amortizarse en plazos cortos, generalmente inferiores a dos años. En ese tiempo la tecnología suele haber dado avances muy significativos que hacen que una empresa que no haya actualizado sus equipos tenga medios obsoletos

⎯

Tener un conocimiento muy exhaustivo de esa herramienta y de sus posibilidades.

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Así, una empresa no puede ofrecer servicios de termografía infrarroja si no dispone de una cámara con resolución superior a 200x200 pixel; o no puede ofrecer servicios de análisis de vibraciones si no dispone de los mejores sensores, el mejor equipo y el mejor software de análisis; tampoco puede ofrecer servicios de boroscopia una empresa con una máquina de observación sin posibilidad de registro de las imágenes. Por tanto, hay que distinguir claramente entre los equipos para mantenimiento que pueden formar parte de la herramienta de un departamento y los equipos que deben tener las empresas que ofrezcan servicios de mantenimiento predictivo.

1.9. El informe tras una inspección predictiva El cliente, en realidad, contrata un servicio de mantenimiento predictivo para obtener un informe que detalle el estado exacto en que se encuentra su equipo. Hay que tener en cuenta que la mayor parte de las técnicas predictivas son técnicas que evalúan la evolución de una máquina, por lo que no es conveniente ni práctico contratar un servicio de inspección predictiva para una sola medida puntual, sino que es conveniente que pueda estudiarse la evolución en el tiempo. Las conclusiones del informe tendrán mayor rigor y validez si analizan esta evolución. Este informe y sus conclusiones deben ser precisos y exactos. No debe contemplar vaguedades o dibujar una situación de forma imprecisa. Un buen informe debería reflejar todos los hallazgos de funcionamiento incorrecto encontrados, sus causas y qué debe hacer el cliente para corregirlo. Así, un mal informe detallaría:

⎯

Que una máquina presenta, por ejemplo, un nivel de vibraciones superior al aceptable

⎯

Que hay que parar la máquina y revisarla

En cambio, un buen informe indicaría lo siguiente:

⎯

Que en un punto determinado, el nivel de vibraciones es alto

⎯

Cuál ha sido la evolución de ese parámetro en las últimas mediciones efectuadas

⎯

Cuales son las posibles causas que pueden provocar esa situación

⎯

A la vista de los datos estudiados, cuál es la causa exacta, de entre las expuestas, que se corresponde con las observaciones y medidas obtenidas, descartando el resto

⎯

Qué debe hacer el cliente para corregirla

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MANTENIMIENTO PREDICTIVO 15 En la medida de lo posible, los informes que presenta una empresa contratista deben ser realizados por un analista experto, y no debe confiarse en los análisis automáticos que hacen determinados equipos, por muy buen software que posea el equipo. Las empresas que carecen de los equipos adecuados, de los analistas experimentados y que entregan informes imprecisos o incorrectos acaban perdiendo sus contratos, y lo que es peor, hacen que la confianza que tengan los clientes y los técnicos en las técnicas de mantenimiento predictivo queden mermadas.

1.10. La importancia de llevar a la práctica las conclusiones de los informes Las técnicas de mantenimiento predictivo, contrariamente a lo que muchos piensan, no mantienen una planta industrial. Sólo señalan una serie de anomalías que es necesario corregir. Por supuesto, si después los hallazgos que se realizan gracias a la aplicación de estas técnicas no se corrigen, no se llevan a la práctica los resultados de los informes, estas técnicas no tienen ninguna utilidad. Esto es obvio, y puede parecer un comentario absurdo y vacío. Pero la realidad demuestra como en muchas ocasiones se contrata un servicio de mantenimiento predictivo o se compran las herramientas y se forma a los especialistas, se realizan las mediciones en los equipos que se van a vigilar y después las conclusiones que se obtienen no se llevan a la práctica. En demasiadas ocasiones se identifica un rodamiento en mal estado, un embarrado con una temperatura excesiva, un defecto en un álabe, un contaminante en un aceite que indica un fallo en un cojinete, etc.: el especialista determina que hay que llevar a cabo una determinada intervención, lo refleja así en su informe y ésta nunca se produce. Si no se tiene intención de llevar a la práctica las conclusiones de los informes, es más interesante no aplicar estas técnicas. Para facilitar la puesta en práctica de las conclusiones es necesario, desde luego:

⎯

Tener la firme voluntad de hacerlo

⎯

Tener confianza en la valoración que realiza el técnico. Por ello, una vez más es necesario destacar que los especialistas que llevan a cabo las mediciones predictivas deben estar muy formados en la técnica que están aplicando, para poder fundamentar sus conclusiones y generar confianza en el responsable de mantenimiento o en quien deba tomar la decisión para realizar una intervención en un equipo

⎯

Realizar informes claros y precisos, sin vaguedades, sin múltiples opciones que puedan ser causantes los mismos efectos (lo que supone que podrían ser diferentes actuaciones las que se proponen, y que por tanto dificulta la decisión a tomar) y bien fundamentados. Así, un informe no podría indicar que un problema de vibraciones puede ser debido a desalineamiento, desequilibrio o excentricidad del eje: debe indicar cuál es el problema y fundamentarlo correctamente. Las técnicas predictivas en sí mismas son inútiles. Sólo tienen utilidad si se aplican las conclusiones que proponen los técnicos que las realizan. Si con ayuda de estas técnicas se detecta un fallo, se propone una intervención y no se realiza, se habrá perdido tiempo y dinero

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TURBINAS DE VAPOR

EN CENTRALES TERMOSOLARES Madrid, 21-22 de Septiembre 2009 Colabora:

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2

ANÁLISIS DE VIBRACIONES

Esta técnica del mantenimiento predictivo se basa en la detección de fallos en equipos rotativos principalmente, a través del estudio de los niveles de vibración. El objetivo final es obtener la representación del espectro de las vibraciones de un equipo en funcionamiento para su posterior análisis. Para aplicarla de forma efectiva y obtener conclusiones representativas y válidas, es necesario conocer determinados datos de la máquina como son la velocidad de giro, el tipo de cojinetes, de correas, número de alabes o de palas, etc., y elegir los puntos adecuados de medida. También es necesario seleccionar el analizador más adecuado a los equipos existentes en la planta. Existen dos técnicas diferentes: 1. Medición de la amplitud de la vibración: Da un valor global del desplazamiento o velocidad de la vibración. Cuando la vibración sobrepasa el valor preestablecido el equipo debe ser revisado. Únicamente informa de que hay un problema en el equipo, sin poderse determinar por esta técnica donde está el problema 2. Análisis del espectro de vibración: La vibración se descompone según su frecuencia. Analizando el nivel de vibración en cada una de las frecuencias se puede determinar la causa de la anomalía. En este caso el equipo se compone de 4 elementos:

⎯ ⎯

Ordenador PC, normalmente portátil, en el que se almacenan las señales

Interface entre el sensor de vibración y el ordenador, o tarjeta de adquisición de datos

⎯

Elemento sensor, que es el captador de la vibración

⎯

Software de análisis, capaz de realizar la descomposición de las señales y su representación gráfica, e incluso en algunos casos y en base a un sistema experto (que acumula la experiencia práctica del análisis de la compañía que lo desarrolla) es capaz de dar un primer diagnóstico del estado de la máquina

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En general, en los equipos rotativos se admite la presencia de algunas componentes de frecuencia en los espectros, siempre que no se observen armónicas o variaciones en el tiempo. Así, siempre es admisible la observación de un pico de vibración a la velocidad de rotación de la máquina (1xRPM) debido a desequilibrio, dado que la distribución de pesos a lo largo del eje de rotación nunca es absolutamente perfecta. También estará siempre presente la frecuencia de engranajes (es decir, si una caja reductora tiene 20 piñones, siempre se detectará un pico de vibración a 20xRPM, 20 veces la velocidad de giro), o la frecuencia de paso de álabes (un ventilador con 8 aspas presentará un pico de vibración a 8xRPM). En el caso de generadores, siempre se detectan picos correspondientes a fenómenos electromagnéticos, que dependen de la frecuencia de la red eléctrica y del número de polos del generador; así, es frecuente observar en estos equipos picos a 1.500 RPM (o 25 Hertzios), 3.000 RPM (50 Hertzios), 6.000 RPM, etc. La presencia de otras componentes de frecuencias como por ejemplo las relacionadas con torbellinos de aceite, frecuencias de paso de bolas de rodamientos, incluso la detección de ruido audible deben constituir motivo de preocupación, y por supuesto deben ser observadas e investigadas de forma sistemática, y una vez analizada la causa que las provoca, debe ser corregida.

Fig. 5 Analizador de vibraciones de la firma HAMMERHEAD.

2.1. Parámetros de las vibraciones Los parámetros que definen la vibración son los siguientes:

⎯

Frecuencia: Es el tiempo necesario para completar un ciclo vibratorio. En los análisis de vibración se usan los CPM (ciclos por segundo) o HZ (hercios).

⎯

Desplazamiento: Es la distancia total que describe el elemento vibrante, desde un extremo

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MANTENIMIENTO PREDICTIVO 19 al otro de su movimiento. Es una cantidad vectorial que describe el cambio de posición de un cuerpo o partícula respecto a un sistema de referencia

⎯

Velocidad. Es un valor relacionado con los parámetros anteriores. Es un vector que especifica la derivada del desplazamiento en el tiempo

⎯

Aceleración. Es un vector que especifica la derivada de la velocidad en el tiempo

⎯

Dirección: Las vibraciones pueden producirse en 3 direcciones lineales y 3 rotacionales

2.2. Principales características de un equipo de análisis de espectro de vibración Algunas de las principales características que hay que comprobar en un equipo de análisis de vibración son las siguientes:

⎯

Posibilidad de utilizar un acelorómetro triaxial

⎯

Posibilidad de uso del equipo para realizar equilibrados

⎯

Duración de la batería

⎯

Tamaño y manejabilidad de la pantalla. Especialmente interesante resulta que la pantalla sea táctil

⎯

Características de la CPU y de la memoria interna

⎯

Frecuencia máxima de muestreo

⎯

Visualización de datos

⎯

Posibilidad de comunicación inalámbrica con la red habitual, o al menos, posibilidad de conexión del equipo en red

⎯

Número de canales de adquisición simultánea de datos

⎯

Resistencia a impactos y caídas

⎯

Tiempo requerido para realizar una medición completa de una máquina con dos apoyos

⎯

Datos que es necesario introducir en el equipo para que realice la medición. Si la cantidad de datos que el equipo solicita para poder realizar una medición es excesiva, puede resultar un inconveniente. Hay que tener en cuenta que en muchas máquinas se carece de una información exhaustiva

⎯

Tiempo de configuración de cada punto de medida

⎯

Software que acompaña al equipo: posibilidad de diagnóstico automático, informes que genera, posibilidad de almacenamiento de datos en mediciones sucesivas, análisis de tendencias, etc.

⎯

Coste del equipo, de los accesorios necesarios y de las licencias de software adicionales

⎯

Posibilidades de equipamiento opcional y su coste

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2.3. Normas de severidad Una guía de referencia para distinguir entre lo que puede entenderse como un funcionamiento normal o admisible de la máquina y un nivel de alerta lo constituyen normas como la ISO 2372. Esta norma proporciona guías para aceptación de la amplitud de vibración para maquinaria rotativa operando desde 600 hasta 12 000 RPM. Específica niveles de velocidad general de vibración en lugar de niveles espectrales, y puede ser muy engañosa. La norma ISO 2372 específica los límites de la velocidad de vibración basándose en la potencia de la máquina y cubre un rango de frecuencias desde 10 Hz (o 600 RPM) hasta 200 Hz (o 12000 RPM). Debido al rango limitado de alta frecuencia, se puede fácilmente dejar pasar problemas de rodamientos con elementos rodantes (rodamientos de bolas, de rodillos, etc.). Esta norma está considerada obsoleta y se espera sea reformulada en breve.

Tabla 1 Normas de severidad de la vibración según ISO 2372

Hay que tener en cuenta que estos niveles de severidad de vibración detallados en la tabla 7.1 están referidos únicamente a vibración por desequilibrio, por lo que sólo son aplicables en lo refe-

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MANTENIMIENTO PREDICTIVO 21 rente a ese fallo. Por ello, es más práctico comparar el espectro de vibración obtenido con el espectro de referencia, es decir, aquel en el que se considera que la máquina funciona correctamente (por ejemplo, el espectro tomado cuando la máquina era nueva). Si el nivel de vibración ha aumentado 2,5 veces respecto a esa referencia, debe ser motivo de alarma, pero no de intervención: habrá que vigilar el comportamiento del equipo. Si la vibración aumenta 10 veces, está será inadmisible y habrá que intervenir. Esta es una norma general cuya validez habrá que comprobar en cada caso particular.

2.4. Fallos detectables por vibraciones en maquinas rotativas Los fallos que pueden detectarse mediante el análisis de vibraciones son los siguientes:

⎯

Desequilibrios. Es el fallo más habitual, y podría decirse que en torno al 40% de los fallos por vibraciones que se detectan en máquinas rotativas se deben a esta causa. Las tablas de severidad que se manejan habitualmente, y que expresan el grado de gravedad de una vibración, se refieren exclusivamente a vibración por desequilibrio. Cuando se presenta una distribución de pesos anormal en torno al eje de rotación se aprecia en la gráfica del análisis espectral una elevación de la velocidad de vibración a la frecuencia equivalente a la velocidad de rotación, como la que se aprecia en la figura adjunta

Fig. 8 Espectro típico de una máquina rotativa desequilibrada, con un solo pico de vibración a 1xrpm Puede verse un único pico de vibración, que corresponde a la velocidad de rotación (la máquina gira a 1.500 RPM, la misma frecuencia a la que presenta el pico). El desequilibrio que se aprecia

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es admisible, teniendo en cuenta la tabla de severidad, pero será necesario observar su evolución. El desequilibrio es un problema resoluble, modificando o reparando los elementos que causan la incorrecta distribución de pesos (falta de algún elemento, distribución de pesos de forma homogénea, eliminación de residuos incrustados en los elementos móviles, deformaciones, roturas, etc.), o añadiendo unas pesas de equilibrado en los puntos adecuados que equilibren esta distribución

⎯

Eje curvado

Es una forma de desequilibrio, pero que en este caso no tiene solución por equilibrado. En este caso, se detecta la primera armónica (1xRPM) y se ve claramente la segunda.

⎯

Desalineamiento

Es una fuente de vibración fácilmente corregible, y causa más del 30% de los problemas de vibración que se detectan en la industria. Es importante alinear los equipos al instalarlos, comprobar la alineación cada cierto tiempo (anualmente, por ejemplo) y realizarla siempre que se intervenga en el equipo. Hay que tener en cuenta que existen ciertas tolerancias al desalineamiento, y que no es necesario que este sea absolutamente perfecto. Cada máquina y cada fabricante suelen aportar la tolerancia en el alineamiento. También es importante tener en cuenta que el hecho de disponer de acoplamientos flexibles no elimina la necesidad de alinear los equipos: la mayoría de los fabricantes recomienda alinear estos acoplamientos con el mismo cuidado y exactitud que si fueran acoplamientos rígidos Las siguientes referencias pueden ser útiles a la hora de estudiar el espectro de vibración:

⎯

Si las tres primeras armónicas son significativas en las mediciones efectuadas en la dirección radial horizontal, es muy posible que el desalineamiento sea del tipo paralelo y esté presente en el plano vertical

⎯

Si las tres primeras armónicas son significativas en las mediciones efectuadas en la dirección radial vertical, es muy posible que el desalineamiento sea del tipo paralelo y esté presente en el plano horizontal

⎯

Si las tres primeras armónicas son significativas en las mediciones efectuadas en la dirección axial, entonces es muy posible que el desalineamiento sea del tipo angular

⎯

Si las tres primeras armónicas son significativas en las tres direcciones (radial horizontal, radial vertical y axial) podemos afirmar que el alineamiento que presenta el equipo es un verdadero desastre.

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MANTENIMIENTO PREDICTIVO 23 Es importante destacar que el nivel de vibración puede ser considerado bajo según la tabla de severidad anterior, pero si están presentes esas tres armónicas posiblemente haya un problema de desalineamiento que puede traducirse en una rotura, independientemente del nivel.

⎯

Problemas electromagnéticos.

Los motores y alternadores, además de todos los problemas asociados al resto de equipos rotativos, son susceptibles de sufrir toda una serie de problemas de origen electromagnético, como son los siguientes: desplazamiento del centro magnético estator respecto del centro del rotor; barras del rotor agrietadas o rotas; cortocircuito o fallos de aislamiento en el enrollado del estator; o deformaciones térmicas. Suelen apreciarse picos a la frecuencia de red (50 o 60 Hz), a la velocidad de rotación (1xRPM) y armónicos proporcionales al número de polos. También es fácil apreciar en los espectros la presencia de bandas laterales que acompañan a la vibración principal. En general, tienen poca amplitud, por lo que suelen pasar desapercibidos. Es necesaria gran experiencia para identificarlos y no confundirlos con otros problemas, como desalineamiento, desequilibrio, etc.

⎯

Problemas de sujeción a bancada

Es otro de los problemas habituales en máquinas rotativas. Puede manifestarse como mala sujeción general a la bancada, o como es más habitual, con uno de sus apoyos mal fijado. En este caso, se denomina ‘pedestal cojo’, y es un problema más frecuente de lo que pudiera parecer. Se identifica en general por presentar altos niveles de vibración en la primera y segunda armónica de la frecuencia de rotación (1XRPM y 2XRPM). Es curioso que, cuando se presenta el problema, aflojando uno de los apoyos la vibración DISMINUYE, en vez de aumentar. Ese suele ser uno de los principales indicativos de la presencia de este problema.

⎯

Holguras excesivas

En ocasiones las tolerancias de holgura en la unión de elementos mecánicos de la máquina ha sido excedida, o sencillamente, se han aflojado debido a la dinámica de operación de la máquina. Presenta las mismas frecuencias de vibración que el desalineamiento o el desequilibrio, pero cuando se intenta alinear o equilibrar la máquina se observa que los niveles de vibración no disminuyen.

⎯

Mal estado de rodamientos y cojinetes

Los fallos en rodamientos y cojinetes se detectan en general a frecuencias altas, por lo que son fácilmente identificables observando las vibraciones en el rango alto, es decir, a frecuencias elevadas (20xRPM o más). Para su análisis es conveniente tener en cuenta en número de elementos rodantes, el tipo (bolas, rodillos), etc.

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⎯

Torbellinos de aceite.

Es un problema curioso y de fácil detección por análisis. Tienen su origen en una mala lubricación, que hace que la capa de lubricante varíe en espesor en el cojinete o rodamiento, dando lugar a una vibración que en general se sitúa por debajo de la frecuencia de giro de la máquina, y que suele aparecer típicamente a 0,5xRPM. Es muy frecuente que el fallo en la lubricación tenga dos orígenes:

• Alto contenido de agua en el aceite. Es sencillo comprobarlo, pues cuando este problema ocurre el contenido en agua suele ser especialmente alto, por encima de 10%

• Mal estado de cojinetes, que provocan irregularidades en la capa de lubricante ⎯

Resonancia.

La resonancia está relacionada con la velocidad crítica y la frecuencia natural de la máquina. A esa frecuencia, que es diferente para cada equipo, las vibraciones se ven amplificadas de 10 a 30 veces. En general, los fabricantes de máquinas rotativas garantizan que la velocidad crítica de sus rotores sea suficientemente diferente de la velocidad de operación de éstos, por lo que es difícil encontrar un problema de velocidad crítica en una máquina correctamente diseñada.

2.5. Los sistemas expertos Determinados fabricantes de equipos de análisis han desarrollado programas informáticos capaces de interpretar automáticamente los espectros de vibración. Están basados en la experiencia de los técnicos y programadores, y resultan de gran ayuda. Permiten, por ejemplo, que técnicos con un nivel de formación medio o bajo puedan enfrentarse a la tarea del análisis de vibraciones en poco tiempo. No obstante, siempre es conveniente contrastar el resultado obtenido por el equipo con el de un buen analista.

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TERMOGRAFÍA

3.1. La termografía como técnica predictiva Junto con el análisis de vibraciones detallado en el punto anterior, las técnicas termográficas son las estrellas del mantenimiento predictivo. Las inspecciones termográficas se basan en que todo equipo y/o elemento emite energía desde su superficie. Esta energía se emite en forma de ondas electromagnéticas que viajan a la velocidad de la luz a través del aire o por cualquier otro medio de conducción. La termografía infrarroja es la técnica de producir una imagen visible a partir de radiación infrarroja invisible para el ojo humano, emitida por objetos de acuerdo a su temperatura superficial. La cámara termográfica, como la mostrada en la figura 7.9, es la herramienta que realiza esta transformación.

Figura 7.9 Cámaras termográfica Flir. Cortesía de Álava Ingenieros

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La cantidad de energía está en relación directa con su temperatura. Cuanto más caliente está el objeto, mayor cantidad de energía emite, y menor longitud de onda tiene esa energía. En general, esa emisión se hace en longitudes de onda mayor que la correspondiente al color rojo, que es la mayor que es capaz de captar el ojo humano. El espectro de emisión, es pues, infrarrojo y por tanto invisible. La cámara termográfica permite “ver” esa energía, transformándola en imágenes visibles. La imagen producida por una cámara infrarroja es llamada termografía o termograma. Esta técnica, de haber sido asociada a costosas aplicaciones militares y científicas, se ha convertido en una técnica común y con una gran cantidad de aplicaciones industriales. A través de imágenes térmicas es posible "observar" el escape de energía de una tubería o edificio, detectar e impedir el fallo de un circuito eléctrico o de un rodamiento. La termografía permite detectar, sin contacto físico con el elemento bajo análisis, cualquier falla que se manifieste en un cambio de la temperatura, midiendo los niveles de radiación dentro del espectro infrarrojo. En general, un fallo electromecánico antes de producirse se manifiesta generando e intercambiando calor. Este calor se traduce habitualmente en una elevación de temperatura que puede ser súbita, pero, por lo general y dependiendo del objeto, se presenta de forma gradual, manifestando pequeñas variaciones con el tiempo. Si es posible detectar, comparar y determinar dicha variación, entonces se pueden detectar fallos que comienzan a gestarse y que pueden producir en el futuro cercano o a mediano plazo una parada de planta y/o un siniestro afectando personas e instalaciones. Esto permite la reducción de los tiempos de parada al minimizar la probabilidad de paradas imprevistas, no programadas, gracias a su aporte en cuanto a la planificación de las reparaciones y del mantenimiento. El descubridor de la radiación infrarroja fue Sir Frederick William Hershel, nacido en Alemania 1738, quien se interesó en verificar cuanto calor pasaba por filtros de diferentes colores al ser observados al sol. Sir Willian pudo determinar que los filtros de diferentes colores dejaban pasar diferente nivel de calor. Posteriormente hizo pasar luz del sol por un prisma de vidrio y con esto se formó un espectro (el arco iris). Llevando un control de la temperatura en los diferentes colores del espectro encontró que más allá del rojo, fuera de la radiación visible, la temperatura es más elevada y que esta radiación se comporta de la misma manera desde el punto de vista de refracción, reflexión, absorción y transmisión que la luz visible. Era la primera vez que se demostraba que había una radiación invisible al ojo humano.

3.2. Principales características de una cámara termográfica Cuando se comparan cámaras termográficas entre sí para decidir cual es la mejor opción desde un punto de vista técnico, los parámetros que suelen compararse son los siguientes:

⎯

Resolución, o número de puntos de medida (pixel)

⎯

Tamaño de la pantalla

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⎯

Rango de temperaturas que es capaz de medir

⎯

Capacidad de diferenciación de cada incremento de temperatura

⎯

Distancia hasta la que es capaz de medir sobre un equipo. Hay que tener en cuenta que en ocasiones es necesario tomar las medidas a cierta distancia del objeto

⎯

Duración de la batería, por si es necesario realizar muchas mediciones en una sola sesión

⎯

Software que acompaña a la cámara

⎯

Capacidad de almacenamiento y tipo de soporte en que lo almacena (memorias extraíbles, memoria interna en disco duro, etc.)

⎯

Posibilidad de obtención simultánea de imágenes ópticas normales, para poder superponer la imagen termográfica y la óptica, lo que facilita la identificación de los puntos medidos y de los problemas encontrados

⎯

Tamaño, maniobrabilidad de la cámara y resistencia a caídas

3.3. Aplicaciones de la termografía Las termografías pueden ser aplicadas en cualquier situación donde un problema o condición pueda ser visualizado por medio de una diferencia de temperatura. Una termografía puede tener aplicación en cualquier área siempre y cuando esta tenga que ver con variación de temperatura. Los puntos de aplicación más importantes de una termografía son los siguientes:

⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯

Inspección de la subestación eléctrica Inspección de transformadores Inspección de las líneas eléctricas de alta tensión Inspección de embarrados y de cabinas de control de motores (CCM) Localización de fallas internas laminares en el núcleo del estator del alternador Inspección del estado de los equipos de excitación del alternador Inspección del estado de escobillas, en motores y en alternador Inspección de motores eléctricos en el sistema de refrigeración, de alimentación de caldera y sistema compresión de gas (rodamientos, cojinetes, acoplamientos y alineación

⎯ Inspección de tuberías del ciclo agua-vapor de caldera, para comprobar daños o defectos de aislamiento

⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯

Inspección del aislamiento del cuerpo de la caldera Inspección de intercambiadores de calor Inspección del condensador Inspección de trampas de vapor Detección de fugas de gas

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OTRAS TÉCNICAS PREDICTIVAS

4.1. Inspecciones boroscópicas Las inspecciones boroscópicas son inspecciones visuales en lugares inaccesibles para el ojo humano con la ayuda de un equipo óptico, el boroscopio. Se desarrolló en el área industrial a raíz del éxito de las endoscopias en humanos y animales.

Fig. 10 Boroscopio de la firma MACHIDA, distribuido por Álava Ingenieros El boroscopio, también llamado videoscopio o videoboroscopio, es un dispositivo largo y delgado en forma de varilla flexible. En el interior de este tubo hay un sistema telescópico con numerosas lentes, que aportan una gran definición a la imagen. Además, está equipado con una poderosa fuente de luz. Un ejemplo puede verse en las figuras 10 y 11.

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Fig. 11 Boroscopio XLG3 de la firma Videoprobe La imagen resultante puede verse en la lente principal del aparato, en un monitor, o ser registrada en un videograbador para su análisis posterior. El boroscopio es sin duda otra de las herramientas imprescindibles para acometer trabajos de inspección en las partes internas de determinadas máquinas sin realizar grandes desmontajes. Así, se utiliza ampliamente para la observación de las partes internas de motores térmicos (motores alternativos de combustión interna, turbinas de gas y turbinas de vapor), y para observar determinadas partes de calderas, como haces tubulares o domos. Se usa no sólo en tareas de mantenimiento predictivo rutinario, sino también en auditorias técnicas, para determinar el estado interno del equipo ante una operación de compra, de evaluación de una empresa contratista o del estado de una instalación para acometer una ampliación o renovar equipos. Entre las ventajas de este tipo de inspecciones están la facilidad para llevarla a cabo sin apenas tener que desmontar nada y la posibilidad de guardar las imágenes, para su consulta posterior.

4.2. Inspecciones por ultrasonidos 4.2.1. El empleo de ultrasonidos para localizar fallas El análisis por ultrasonido estudia las ondas de sonido de alta frecuencia producidas por determinados equipos e instalaciones y que no son audibles por estar fuera del rango de captación del oído humano (20 a 20000 Hz). El análisis y la detección de estos sonidos de alta frecuencia permiten, entre otras cosas:

⎯

Detección de fricción en maquinas rotativas.

⎯

Detección de fallas y/o fugas en válvulas.

⎯

Detección de fugas de fluidos.

⎯

Detección de pérdidas de vacío.

⎯

Detección de "arco eléctrico".

⎯

Verificación de la integridad de juntas de recintos estancos.

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Fig. 12 Equipo de inspección por ultrasonidos Esta tecnología se basa en que casi todas las fricciones mecánicas, arcos eléctricos y fugas de presión o vacío producen ultrasonido en frecuencias cercanas a los 40.000 Hertz, y de unas características que lo hacen muy interesante para su aplicación en mantenimiento predictivo: las ondas sonoras son de corta longitud atenuándose rápidamente sin producir rebotes. Por esta razón, el ruido ambiental por más intenso que sea, no interfiere en la detección del ultrasonido. Además, la alta direccionalidad del ultrasonido en 40 Khz. permite con rapidez y precisión la ubicación del fallo. La aplicación del análisis por ultrasonido se hace indispensable especialmente en la detección de fallas existentes en equipos rotativos que giran a velocidades inferiores a las 300 RPM, donde la técnica de medición de vibraciones es un procedimiento poco eficiente.

Fig. 13 Medidor de ultrasonido. Cortesía de Sonatest

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4.2.2. Características más importantes del medidor de ultrasonidos Entre las características más importantes que hay que tener en cuenta a la hora de elegir un medidor de ultrasonidos están las siguientes:

⎯

Capacidad para variar la frecuencia de captación. No todos los equipos pueden variar la frecuencia

⎯

Que tenga los accesorios necesarios para poder realizar las medidas que se necesitan (direccionadores, diversos tipos de captadores, auriculares, etc.)

⎯

Que la pantalla del equipo sea clara e indique en dB la intensidad del sonido captado

⎯

Que el software que acompaña al equipo permita investigar el fallo y realizar informes.

4.3. Análisis de aceite El análisis de aceites de lubricación, técnica aplicable a trafos y a equipos rotativos, suministra numerosa información utilizable para diagnosticar el desgaste interno del equipo, el estado del lubricante y el ambiente en el que trabaja la máquina, según puede verse en la figura 14.

Fig. 14 Las tres informaciones que proporciona el análisis de aceite

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MANTENIMIENTO PREDICTIVO 33 En general se aplica a los siguientes equipos:

⎯

Motores de combustión interna: grupos electrógenos, motogeneradores, motores de gasoil del sistema contraincendios, etc.

⎯

Turbina de gas y de vapor

⎯

Reductores o multiplicadores de gran tamaño

⎯

Sistemas hidráulicos

⎯

Alternadores

⎯

Transformadores

⎯

Bombas de gran tamaño

⎯

Reductores de ventiladores

El estado del equipo se determina estableciendo el grado de contaminación del aceite debido a la presencia de partículas de desgaste o sustancias ajenas a este. El estado del aceite se determina comprobando la contaminación del aceite y la degradación que ha sufrido, es decir, la pérdida de capacidad de lubricar causada por una variación de sus propiedades físicas y químicas y sobre todo, las de sus aditivos. La contaminación del aceite se puede determinar cuantificando en una muestra del lubricante, el contenido de partículas metálicas, agua, materias carbonosas y partículas insolubles. La degradación se puede evaluar midiendo la viscosidad, la detergencia, la acidez y la constante dieléctrica Es conveniente indicar que la contaminación y la degradación no son fenómenos independientes, ya que la contaminación es causante de degradación y esta última puede propiciar un aumento de la contaminación

4.3.1. Análisis de partículas de desgaste Las técnicas que se utilizan actualmente para identificar y cuantificar el contenido de partículas de desgaste son principalmente la espectrometría de emisión, la espectrometría de absorción y la ferrografía, aunque también existen una serie de técnicas complementarias, como son el contaje de partículas y la inspección microscópica. La espectrometría de emisión resulta muy útil, pues en menos de un minuto se analizan muchos elementos distintos. Se basa en que los átomos, al ser excitados, emiten una radiación cuyas longitudes de onda son función de su configuración electrónica. Por ello, cada elemento emite unas longitudes de onda características diferentes, y es posible identificar esos elementos a partir del análisis del espectro de emisión. El resultado del análisis es la concentración en ppm (partes por millón) o incluso ppb (partes por billón) de los diferentes metales presentes en una muestra de aceite usado. La espectrometría de absorción es una técnica más laboriosa, pues necesita un análisis por cada

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elemento. Se basa en la que la cantidad de luz absorbida de una longitud de onda concreta por un átomo determinado es proporcional a la concentración de ese átomo. La ferrografía es la más compleja de las tres técnicas y requiere de grandes conocimientos y experiencia para aprovechar todas sus posibilidades y toda la información que brinda. La muestra a analizar se diluye y se pasa por un cristal inclinado, que tiene un tratamiento superficial específico y está sometido a un fuerte campo magnético. Las fuerzas magnéticas retienen las partículas en el cristal, y se alinean en tiras. Las partículas se distribuyen por tamaños, de manera que las más grandes quedan junto al borde superior y las más pequeñas en la parte inferior. Las partículas poco magnéticas no se alinean en tiras, sino que se depositan al azar a lo largo del ferrograma permitiendo una rápida distinción entre partículas férreas y no férreas. Calentando el ferrograma se puede distinguir entre fundición de hierro, acero de alta y baja aleación, diferentes metales no ferrosos y materiales orgánicos e inorgánicos. El contaje de partículas aporta información sobre la distribución de los distintos elementos presentes en la muestra de aceite por tamaños. La muestra pasa lentamente a través de un sensor donde las partículas contenidas son iluminadas por un rayo láser que produce en un fotodiodo un pico de corriente de altura proporcional al tamaño de la partícula; un sistema electrónico separa las señales en categorías. La microscopía es la inspección con un microscopio de las partículas recogidas en colectores magnéticos, depósitos de aceite o filtros; es una técnica lenta pero relativamente económica. Una vez determinado el contenido de partículas de desgaste, es necesario conocer su origen, para identificar dónde hay un problema potencial. La tabla 7.2 puede servir de referencia en la búsqueda del origen de esas partículas. TABLA 7.1 Contaminantes del aceite. Partículas de desgaste

Metal detectado Aluminio

Origen de la contaminación Cojinetes

Bario

  Fugas de refrigerante, aditivo detergente 

Boro

Polvo atmosférico, fugas de refrigerante 

Calcio

Aditivo dispersante 

Cobre

Cojinetes de bronce, tuberías, depósitos 

Estaño

Cojinetes de bronce 

Hierro

Mecanismos de distribución, tuberías y engra‐ najes Engranajes 

Níquel Silicio Sodio

Aire atmosférico, aditivo antiespumante,  aguas de  alimentación  Fugas de refrigerante 

Zinc

Cojinetes de latón, aditivo antioxidante    

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4.3.2. Análisis de otros contaminantes Los contaminantes que se suelen analizar son el contenido en agua y la presencia de sustancias insolubles. El agua en el aceite normalmente tiene dos orígenes. Puede, en primer lugar, proceder del sistema de refrigeración, por fugas en los intercambiadores; pero también puede provenir de contacto directo entre el vapor y el aceite, por defectos en los sellos de vapor o por fallos en válvulas. Por regla general puede decirse que el contenido de humedad del aceite no debe superar un 0.5%. El método más sencillo para detectarlo es el llamado de crepitación, que consiste en dejar caer una gota sobre una plancha metálica a 200 ºC y escuchar si se produce el ruido característico de la crepitación. La intensidad del ruido es indicativa de la cantidad de agua contaminante. Hay otros métodos rápidos de detección como el polvo Hidrokit y el papel Watesmo, utilizados por los mini laboratorios contenidos en maletas portátiles. En grandes laboratorios se utiliza el método del reactivo Karl Fischer que permite detectar concentraciones muy pequeñas. La presencia de insolubles en el aceite es principalmente síntoma de degradación por oxidación, principalmente por temperatura excesiva. Como norma general, puede establecerse que el contenido en insolubles no debe sobrepasar el 3%. Para su determinación, se deposita una gota de aceite usado sobre un papel de filtro de alta porosidad, y se observar al cabo de varias horas. La mancha que se forma presenta tres zonas concéntricas:

⎯

Una zona planta oscura, por el alto contenido en carbón y rodeada de una aureola donde se depositan las partículas más pesadas.

⎯

La zona intermedia o de difusión, más o menos oscura, que con su extensión indica el poder dispersante del aceite.

⎯

La zona exterior o translúcida, que no tiene materias carbonosas y es donde llegan las fracciones más volátiles del aceite. Una extensión exagerada puede deberse a la presencia de combustible auxiliar (gasoil, fuel, etc.).

Para cada aceite se recomienda hacer dos manchas, una a 20 ºC y otra a 200 ºC, comprobando el estado del aceite (dispersividad y detergencia) en ambas condiciones.

4.3.3 Análisis de las propiedades del aceite Las propiedades que se analizan son la viscosidad (principal característica de un lubricante), detergencia, acidez y constante dieléctrica La determinación de la viscosidad se hace midiendo el tiempo que tarda una bola en caer de un extremo a otro de un tubo lleno de aceite y convertirlo a unidades de viscosidad con la ayuda de un gráfico (viscosímetro de bolas) La viscosidad de un aceite usado puede aumentar debido a su degradación (insolubles, agua, oxidación) o puede disminuir por dilución con un combustible líquido. Se considera que un aceite ha superado su límite de variación de la viscosidad si

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a 100ºC ésta ha variado más de un 30%. El método más utilizado para la evaluación de la detergencia (capacidad para limpiar y disolver suciedad en el circuito hidráulico) es el de la mancha de aceite vista en el apartado anterior, por su rapidez y sencillez. Cuando un lubricante posee una buena detergencia la zona de difusión de la mancha es bastante extensa, y va disminuyendo a medida que pierde su poder detergente, desapareciendo cuando la detergencia está por agotarse. La acidez no puede determinarse en campo o con métodos sencillos. Se evalúa con el número de basicidad total (TBN) y se determina según las ASTM D664 Y D2896; la primera usa el método de dosificación potenciométrica de ácido clorhídrico y la segunda el de dosificación potenciométrica de ácido perclórico. La basicidad del aceite permite neutralizar los productos ácidos que se forman en el circuito y que pueden atacar las piezas lubricadas. Por esta razón la pérdida de reserva alcalina es uno de los síntomas más utilizados para determinar la degradación del aceite y el periodo de cambio óptimo; en ningún caso el TBN de un aceite usado puede ser menor del 50% del correspondiente al aceite nuevo. La determinación de la constante dieléctrica es muy importante, pues representa la capacidad aislante del aceite y es una medida de la magnitud de la degradación del aceite usado. Existen en el comercio equipos portátiles destinados al uso en taller y que utilizan la medición, con sensores capacitivos, de la variación de la constante dieléctrica del aceite usado con respecto al aceite nuevo.

4.3.4. Análisis de aceite en transformadores El aceite en un transformador tiene como principales funciones el aislamiento dieléctrico y la evacuación de calor del núcleo del bobinado. La capacidad aislante de un aceite se ve afectada por muchos factores, que actúan solos o en conjunto, y muchas veces unos son catalizadores de los otros. Los catalizadores más importantes del proceso de oxidación son el hierro y el cobre. Hay una serie de factores también influyen en ese proceso oxidativo del aceite: la humedad, el calor, la tensión eléctrica, y la vibración. Si el transformador no es llenado al vacío y sellado con respecto a la atmósfera, se necesitan inhibidores a la oxidación. Estos inhibidores pueden estar presentes en el aceite ya sea desde su fabricación o agregados posteriormente. Estos inhibidores son los llamados BHT / DBPC y son agregados al aceite a razón del 0,3% ppm. Es importante destacar que los inhibidores no tienen eficacia cuando el proceso de oxidación ha comenzado, por lo que el aceite tiene que ser inhibido, cuando no hay presencia de compuestos óxidos en el aceite.

⎯

Los ensayos fisicoquímicos que se realizan en el aceite son los siguientes:

⎯

Acidez, medida de acuerdo a la cantidad de hidróxido de potasio que es necesario para neutralizar los compuestos ácidos en una muestra de aceite.

⎯

TIF, indica la presencia de compuestos polares disueltos en el aceite con mucha sensibilidad.

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⎯

Rigidez dieléctrica. Es medida en una celda entre dos electrodos, y mide en kilovoltios la capacidad de resistir la descarga disruptiva en el medio aceitoso.

⎯

Color, medido con un colorímetro ubica la muestra en una escala preestablecida. El cambio de color es más importante que el color mismo. Por ello, es necesario comparar el aceite analizado con un aceite de las mismas características sin usar.

⎯

Gravedad específica, o densidad relativa medida a 15° C.

⎯

Visual. Con esta inspección el aceite puede diferenciarse en nublado, claro, brillante, refulgente, etc.

⎯

Sedimentos. Es también una inspección visual, y para ser aceptable no debería detectarse ningún tipo de sedimento.

⎯

Contenido de inhibidor. En aceites aditivados con productos inhibidores de humedad como el BHT o el DBPC, este ensayo determina el porcentaje de inhibidor que contiene. Cuando el inhibidor comienza a agotarse, el proceso de oxidación puede comenzar, y las características dieléctricas del aceite pueden verse alteradas.

⎯

Factor de Potencia, o tangente delta mide las corrientes de fuga a través de los contaminantes en suspensión en el aceite. Se mide a 25°C y a 100 °C. Es uno de los ensayos más importantes puesto que es capaz de detectar leves contaminaciones de compuestos polares.

⎯

Humedad, mide el agua presente en el aceite, que puede estar en suspensión, solución, o emulsión. La humedad también es responsable de la variación de la capacidad aislante

⎯

Cromatografía gaseosa. La cromatografía gaseosa es una herramienta muy valiosa en el mantenimiento predictivo, puesto que con una correcta evaluación de los gases presentes en el aceite puede diagnosticarse con cierta precisión lo que puede estar pasando dentro del transformador. Pueden deducirse a partir de los datos de una cromatografía la presencia de puntos calientes, efecto corona, arcos de alta o baja energía, etc.

⎯

Presencia de metales. Con este ensayo se determina la presencia de aluminio, hierro y cobre disueltos en el aceite, generalmente por Absorción Atómica. De acuerdo al resultado del ensayo se puede comprobar qué parte del transformador está dañada. Si es el núcleo se destacará el hierro, y si es el bobinado se destacará el cobre, o el aluminio.

⎯

Análisis de PCB. El PCB o Bifenilo policlorado es una sustancia utilizada como refrigerante, que ha resultado ser un poderoso cancerígeno y que figura entre los 12 contaminantes más poderosos. Es necesario realizar el análisis de PCB en aceites de los que se desconozca su procedencia o en aquellos que se sepa que han sido contaminados con este producto. El valor límite aceptable de contaminación por PCB es de 50 PPM. Por encima de este límite el aceite debe ser destruido por su impacto ambiental.

Cuando se ha llegado a un punto donde el aceite se encuentra fuera de sus especificaciones, y en consecuencia deja de cumplir sus funciones con eficacia es necesario iniciar el tratamiento de regeneración que le devuelva al aceite todos sus parámetros originales, extendiendo así la vida del transformador.

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4.3.5. La contratación de análisis de aceite. La gratuidad del servicio y sus consecuencias El servicio de análisis de aceite rara vez se realiza en la planta, prefiriéndose contar con un laboratorio especializado del que no es fácil disponer en una planta industrial. Incluso las centrales eléctricas y las industrias químicas, que sí disponen de laboratorios perfectamente equipados para este fin, prefieren realizar de forma externa los análisis, contando para ello con el servicio técnico del suministrador del aceite. La razón es clara: además de que el suministrador del servicio es un especialista, realiza estos análisis de forma gratuita, ya que es un complemento del suministro de aceite. Existen desde luego laboratorios no vinculados a suministradores de aceite, y empresas que asesoran en lubricación que también prestan este servicio por un coste razonable, pero la gran mayoría de las plantas cuentan con el servicio técnico de su suministrador de aceite para realizar los análisis. La gratuidad del servicio y las facilidades de todo tipo que proporciona el suministrador por estos análisis que realiza sin coste aparente tienen una consecuencia: el cliente no valora este servicio. Y esa falta de valoración se ve en varias fases del proceso. En primer lugar, se aprecia en la toma de muestras. En general, puede afirmarse que la toma de muestra se realiza con poco interés y con poco criterio. No se toman en el punto adecuado, no se toman de la misma forma siguiendo un procedimiento establecido y bien estudiado, y así la mayor parte de las veces la muestra no es representativa ni sus resultados son fiables. Un ejemplo puede ser una toma de muestra de un tanque hidráulico: la concentración de determinadas partículas y la presencia de agua será diferente si la muestra es tomada en la superficie o en el fondo. Como puede verse en la figura 7.15, no será lo mismo tomar una muestra en el fondo del tanque, a la salida del filtro de impulsión o en el retorno.

Fig. 7.15 La toma de muestra es fundamental para la validez de los resultados de la inspección Así, dos muestras del mismo aceite tomadas por dos operadores distintos pueden arrojar resultados completamente diferentes, uno de ellos aconsejando su sustitución inmediata y otro determinando que el aceite está en perfecto estado de uso. Por otro lado, los recipientes de toma de muestra o incluso el útil para extraer el aceite de la máquina pueden contaminar la muestra. En

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MANTENIMIENTO PREDICTIVO 39 esas condiciones, no es posible otorgar ninguna fiabilidad a las conclusiones que se extraen del análisis. En segundo lugar, junto con la muestra debe acompañarse una serie de información. En general la información que debe adjuntarse y sin la cual el laboratorio no puede emitir un informe preciso y útil es la siguiente:

⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯

Marca y tipo de Aceite Viscosidad del aceite y otros datos del aceite nuevo Información general sobre la máquina o equipo Última vez que se relleno, y cantidad rellenada Horas de Operación desde la última muestra Fecha del cambio o información del cambio Cambios en las prácticas de filtración

Cambios en las condiciones de operación Como el servicio es gratuito, o tiene un coste muy bajo, se sobreentiende que los recursos a destinar son bajos. Como preparar esta información supone algún esfuerzo y el servicio gratuito no se valora, los responsables de mantenimiento prestan poca atención a adjuntar la información necesaria El laboratorio responsable de los análisis trabaja a ciegas. En esas condiciones debe emitir un informe que aporte información útil. Si además de que la toma de muestra ya no es adecuada en la mayoría de los casos, y no se acompaña de información esencial que permita interpretar los resultados, además el analista debe suponer o sugerir unos límites de fallo. No todas las máquinas son iguales, ni están construidas con los mismos elementos ni trabajan de la misma forma, por lo que tratar de aplicar una serie de reglas sencillas y estándar en la mayoría de los casos no es sencillo. Hay que conocer los equipos para poder interpretar mejor los resultados. Por eso es tan importante la evolución de un valor a la hora de la interpretación de resultados. Y no todos los laboratorios cuidan de igual forma este aspecto. Por tanto, puede afirmarse que la gratuidad del servicio, que debería propiciar el uso y difusión de esta técnica, provoca que no se valore adecuadamente la técnica y que no se preste ningún cuidado a la toma de muestra y a la información que debe acompañar a ésta; por tanto, el analista no puede ni fijar unos límites claros ni interpretar adecuadamente los resultados. Puede afirmarse que las facilidades dadas por los suministradores de aceite ha perjudicado a esta técnica predictiva y a la validez de los resultados.

4.4. Análisis de gases de escape 4.4.1. El analizador de gases de escape El analizador de gases es el instrumento que se utiliza para determinar la composición de los gases de escape en calderas y en motores térmicos de combustión interna. Un ejemplo de analizador puede verse en la figura 16. Fig. 7.16 Analizador de gases portátil

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Consta básicamente de un elemento sensor que puede llevar integrada la medición de varios gases o uno sólo, y un módulo de análisis de resultado, donde el instrumento interpreta y muestra los resultados de la medición. El equipo es capaz de medir la concentración en los gases de escape de un número determinado de compuestos gaseosos. Los que se miden habitualmente son los que se detallan en la tabla 7.3 TABLA 7.3 Compuestos y parámetros que se miden en los gases de escape

LISTA DE PARÁMETROS A CONTROLAR CH4 O2 N2 CO NO, NO2, NO3 CO2 SO2, SO3 H2O Temperatura de gases de escape Opacidad de los humos Partículas sólidas

4.4.2. Utilidad del control de los gases de escape La concentración de esas sustancias en los gases de escape se mide con dos finalidades, igualmente importantes:

⎯

Asegurar el cumplimiento de los condicionantes ambientales del motor, en base a los permisos y normativas legales que deba cumplir la planta

⎯

Asegurar el buen funcionamiento de caldera, el motor o la turbina

El primero de esos objetivos parece claro. La planta en la que está instalado el equipo de combustión debe cumplir una serie de normas, y para asegurarlo, las propias normas establecen la periodicidad con la que deben medirse determinados gases. En cuanto al segundo, la composición de los gases revelará la calidad del combustible, el estado del motor y el correcto ajuste de determinados parámetros, como la regulación de la mezcla de admisión, la relación de compresión y la eficacia de la combustión. La tabla 7.4 detalla los problemas que se pueden diagnosticar si se detectan concentraciones anormales de los gases analizados.

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Tabla 7.4 Diagnóstico de fallos en equipos de combustión

Parámetro anormal detectado CO2

H2 O

Causa principal

Otras causas

Proporción  de  combustible  mayor  que  la  estequiométrica  (mezcla  rica) El agua de refrigeración está pasan‐ do a la cámara de combustión

Alta  concentración  de  CO2  en  el  combustible

N2

Mezcla demasiado pobre

NO, NO2 CH4

Temperatura  en  cámaras  de  com‐ bustión y/o quemadores muy alta Mezcla rica

CO

Mezcla muy pobre Mezcla rica

SO2, SO3 O2 Temperatura de gases alta

Temperatura de gases baja

Combustible  con  alto  contenido  en  azufre (muy poco habitual) Combustión  realizada  con  aire  en  exceso (mezcla muy pobre) Relación  de  compresión  muy  alta.  Posibles detonaciones en el motor Mezcla  pobre.  Combustión  incom‐ pleta. Pérdida de potencia

Alta  concentración  de  agua  en  el  combustible Alto contenido de H2 en el combus‐ tible Alta  concentración  en  el  combusti‐ ble   Combustión  incompleta  por  fallos  en el encendido Combustión  incompleta  por  fallos  en el encendido     Composición del gas natural rico en  compuestos  con  más  de  dos  áto‐ mos de carbono (C2 y C2+)  

Es recomendable que el plan de mantenimiento de un equipo de combustión o de un motor térmico contemple análisis periódicos de los gases de escape, siendo aconsejable que se realicen con una frecuencia inferior a tres meses.

4.4.3. La contratación del servicio de control de gases de escape

El servicio de análisis de los gases de escape se contrata a empresas especializadas por una de estas dos razones:

⎯ Cuando no se dispone del equipo necesario. Esta razón cada vez es menos frecuente, por el paulatino abaratamiento de los equipos

⎯ Cuando por exigencia legal se precisa que la medición esté realizada por una empresa certificada, y que realiza no sólo la medición, sino que da fe a la administración de la validez de la medida. Lo más habitual es contratar el servicio puntual, es decir, se paga y se contrata cuando se requiere. Suele ser el propietario o el contratista principal de mantenimiento el responsable de solicitar el servicio y de llevar el control adecuado sobre su periodicidad, para cumplir al menos las exigencias legales. Menos frecuente es establecer contratos de larga duración con la empresa a la que se encarga la realización del servicio. Cuando se hace así, también se incluye en el contrato el control sobre la

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MANTENIMIENTO CORRECTIVO Organización y gestión de la reparación de averías

Colección MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Volumen 4

Colección MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Volumen 1: El mantenimiento sistemático Volumen 2: Paradas y grandes revisiones Volumen 3: Mantenimiento Predictivo

Volumen 4: Mantenimiento Correctivo Volumen 5: Mantenimiento Legal: Trabajos de mantenimiento según normas reglamentarias Volumen 6: Ingeniería del mantenimiento

La colección MANTENIMIENTO INDUSTRIAL está editada por RENOVETEC, y está basada en el libro “LA CONTRATACIÓN DEL MANTENIMIENTO” SOLICITE EL VOLUMEN QUE DESEE ENVIANDO UN EMAIL A : [email protected]

© Santiago García Garrido 2009 © Editorial RENOVETEC 2009 Todos los derechos reservados. Prohibida la reproducción total o parcial de este documento por cualquier medio sin la autorización expresa y por escrito del titular del copyright

Obra inscrita en el Registro de la Propiedad Intelectual, Oficina Territorial de Madrid

Edita: Editorial RENOVETEC Maquetación: Diego Martín Diseño de Portada: L. Peñuelas

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Mantenimiento correctivo Organización y gestión de la reparación de averías Índice 1 Qué es el mantenimiento correctivo 2 Diferentes tipos de correctivo: programado y no programado 3 El correctivo como base del mantenimiento 4 La contratación del mantenimiento correctivo 5 Grandes averías y seguros 6 La investigación de averías

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QUE ES EL MANTENIMIENTO CORRECTIVO

Se entiende por mantenimiento correctivo la corrección de las averías o fallas, cuando éstas se presentan. Es la habitual reparación tras una avería que obligó a detener la instalación o máquina afectada por el fallo. Históricamente, el mantenimiento nace como servicio a la producción. Lo que se denomina Primera Generación del Mantenimiento cubre el periodo que se extiende desde el inicio de la revolución industrial hasta la Primera Guerra Mundial. En estos días la industria no estaba altamente mecanizada, por lo que el tiempo de paro de maquina no era de mayor importancia. Esto significaba que la prevención de las fallas en los equipos no era una prioridad para la mayoría de los gerentes. A su vez, la mayoría de los equipos eran simples, y una gran cantidad estaba sobredimensionada. Esto hacía que fueran fiables y fáciles de reparar. Como resultado no había necesidad de un mantenimiento sistematizo mas allá de limpieza y lubricación, y por ello la base del mantenimiento era puramente correctiva. Las posteriores generaciones del mantenimiento trajeron el preventivo sistemático, el predictivo, el proactivo, el mantenimiento basado en fiabilidad, etc. Y aún así, una buen parte de las empresas basan su mantenimiento exclusivamente en la reparación de averías que surgen, e incluso algunas importantes empresas sostienen que esta forma de actuar es la más rentable. En otras muchas, las tareas correctivas suponen un alto porcentaje de su actividad y son muy pocas las empresas que han planteado como objetivo reducir a cero este tipo de tareas (objetivo cero averías) y muchas menos las que lo han conseguido.

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DIFERENTES TIPOS DE CORRECTIVO: PROGRAMADO Y NO PROGRAMADO

Existen dos formas diferenciadas de mantenimiento correctivo: el programado y no programado. La diferencia entre ambos radica en que mientras el no programado supone la reparación de la falla inmediatamente después de presentarse, el mantenimiento correctivo programado o planificado supone la corrección de la falla cuando se cuenta con el personal, las herramientas, la información y los materiales necesarios y además el momento de realizar la reparación se adapta a las necesidades de producción. La decisión entre corregir un fallo de forma planificada o de forma inmediata suele marcarla la importancia del equipo en el sistema productivo: si la avería supone la parada inmediata de un equipo necesario, la reparación comienza sin una planificación previa. Si en cambio, puede mantenerse el equipo o la instalación operativa aún con ese fallo presente, puede posponerse la reparación hasta que llegue el momento más adecuado. La distinción entre correctivo programado y correctivo no programado afecta en primer lugar a la producción. No tiene la misma afección el plan de producción si la parada es inmediata y sorpresiva que si se tiene cierto tiempo para reaccionar. Por tanto, mientras el correctivo no programado es claramente una situación indeseable desde el punto de vista de la producción, los compromisos con clientes y los ingresos, el correctivo programado es menos agresivo con todos ellos. En segundo lugar, afecta a un indicador llamado ‘Fiabilidad’. Este indicador, del que se hablará en el apartado 16.4.38 Garantías, no incluye las paradas planificadas (en general, las que se pueden programar con más de 48 horas de antelación). COLECCIÓN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Volumen 1: Mantenimiento Preventivo Sistemático

Volumen 4: Mantenimiento Correctivo

Volumen 2: Paradas y grandes revisiones

Volumen 5: Mantenimiento Legal

Volumen 3: Mantenimiento Predictivo

Volumen 6: Ingeniería del Mantenimiento

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EN CENTRALES TERMOSOLARES Madrid, 21-22 de Septiembre 2009 Colabora:

Programa de formación termosolar 2009

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EL CORRECTIVO COMO BASE DEL MANTENIMIENTO

Muchas empresas optan por el mantenimiento correctivo, es decir, la reparación de averías cuando surgen, como base de su mantenimiento: más del 90% del tiempo y de los recursos empleados en mantenimiento se destinan a la reparación de fallos. El mantenimiento correctivo como base del mantenimiento tiene algunas ventajas indudables: ⎯

No genera gastos fijos

⎯

No es necesario programar ni prever ninguna actividad

⎯

Sólo se gasta dinero cuanto está claro que se necesita hacerlo

⎯

A corto plazo puede ofrecer un buen resultado económico

⎯

Hay equipos en los que el mantenimiento preventivo no tiene ningún efecto, como los dispositivos electrónicos

Esas son las razones que en muchas empresas inclinan la balanza hacia el correctivo. No obstante, estas empresas olvidan que el correctivo también tiene importantes inconvenientes: ⎯

La producción se vuelve impredecible y poco fiable. Las paradas y fallos pueden producirse en cualquier momento. Desde luego, no es en absoluto recomendable basar el mantenimiento en las intervenciones correctivas en plantas con un alto valor añadido del producto final, en plantas que requieren una alta fiabilidad (p. ej, empresas que utilizan el frío en su proceso), las que tienen unos compromisos de producción con clientes sufriendo importantes penalizaciones en caso de incumplimiento (p.ej la industria auxi-

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liar del automóvil o el mercado eléctrico) o las que producen en campañas cortas (industria relacionada con la agricultura). ⎯

Supone asumir riesgos económicos que en ocasiones pueden ser importantes

⎯

La vida útil de los equipos se acorta

⎯

Impide el diagnostico fiable de las causas que provocan la falla, pues se ignora si falló por mal trato, por abandono, por desconocimiento del manejo, por desgaste natural, etc. Por ello, la avería puede repetirse una y otra vez.

⎯

Hay tareas que siempre son rentables en cualquier tipo de equipo. Difícilmente puede justificarse su no realización en base a criterios económicos: los engrases, las limpiezas, las inspecciones visuales y los ajustes. Determinados equipos necesitan además de continuos ajustes, vigilancia, engrase, incluso para funcionar durante cortos periodos de tiempo

⎯

Los seguros de maquinaria o de gran avería suelen excluir los riesgos derivados de la no realización del mantenimiento programado indicado por el fabricante del equipo

⎯

Las averías y los comportamientos anormales no sólo ponen en riesgo la producción: también pueden suponer accidentes con riesgos para las personas o para el medio ambiente

⎯

Basar el mantenimiento en la corrección de fallos supone contar con técnicos muy cualificados, con un stock de repuestos importante, con medios técnicos muy variados, etc.

En la mayor parte de las empresas difícilmente las ventajas del correctivo puro superarán a sus inconvenientes. La mayor parte de las empresas que basan su mantenimiento en las tareas de tipo correctivo no han analizado en profundidad si esta es la manera más rentable y segura de abordar el mantenimiento, y actúan así por otras razones.

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LA EXTERNALIZACIÓN DEL MANTENIMIENTO CORRECTIVO

Las empresas deciden externalizar la reparación de averías en los siguientes cinco casos: ⎯ Cuando está incluido en el contrato: cuando el servicio está incluido dentro de un contrato de gran alcance, como un contrato integral o un contrato de operación y mantenimiento, por ejemplo. ⎯ Cuando no existe un departamento de mantenimiento: cuando no se dispone de ningún tipo de estructura de mantenimiento. En estos casos, cualquier problema que no sea sencilla ha de ser contratado a una empresa de mantenimiento ⎯ Cuando supone una carga inadmisible de trabajo adicional: cuando disponiendo de una estructura de mantenimiento esta está infradimensionada, está desbordada de trabajo o cuando supone un aumento puntual de la carga de trabajo insostenible ⎯ Cuando no se tienen los medios o los conocimientos necesarios: cuando no se dispone de conocimientos o medios técnicos suficientes para abordar la reparación, por ser tecnologías novedosas y desconocidas en la planta o por haber recibido la formación y entrenamiento necesario ⎯ Cuando el equipo está en garantía: en el caso de equipos en garantía se prefiere contar con el servicio técnico del suministrador para evitar conflictos de responsabilidad

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MANANTENIMIENTO INDUSTRIAL, VOLUMEN 4

Los contratos que se pueden establecer para la reparación de averías pueden ser los siguientes: ⎯

Contratación de una reparación puntual sin presupuesto previo. Se trata en general de averías graves y urgentes, de un coste menor que las pérdidas de producción que provoca. Por esa razón se encarga el trabajo a una empresa con capacidad para dar la asistencia técnica sin conocer siquiera el importe de la reparación: el factor más importante es pues el tiempo de intervención

⎯

Contratación de una reparación puntual con presupuesto previo. O bien no se trata de intervenciones tan urgentes como las anteriores o bien su prevé un importe elevado que es necesario conocer con antelación. La preparación del presupuesto y su posterior aceptación supone retrasar mucho la intervención, ya que será necesario que el contratista compruebe el trabajo, haga su valoración, redacte una oferta, la envíe al cliente, que éste la estudie y la acepte y le comunique la aceptación al contratista. El factor más importante en este tipo de contratación es el precio, por encima del tiempo de inicio de los trabajos o de intervención

⎯

Contratación de asistencias técnicas puntuales pero a precio pactado bien por servicio (también llamado ‘por precios unitarios’) o bien por hora de intervención y materiales empleados. Las fases de presupuesto y aceptación de éste se realizan una sola vez para muchas intervenciones, de manera que cuando se necesita un servicio se solicita sin más, conociendo el cliente más o menos qué coste supondrá. El factor importante vuelve a ser el precio, pero el cliente trata de evitar los tiempos muertos derivados del proceso de oferta y aceptación, negociando de una vez todos los servicios que pueda necesitar en un periodo determinado.

⎯

Contratación de un número de servicios de reparación anual. Es decir, por un precio pactado se incluyen x intervenciones anuales de un determinado tipo, o x horas de intervención.

⎯

Contratación del mantenimiento correctivo dentro de un contrato de mayor alcance, como un contrato integral o un contrato de operación y mantenimiento.

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GRANDES AVERÍAS Y SEGUROS

Un caso especial de reparación o de realización de mantenimiento correctivo es el caso de la intervención en grandes averías. Estas ocurren cuando suceden grandes accidentes, como incendios, derrumbes o hechos catastróficos en general, pero también cuando una pieza determinada falla causando una avería de un alcance económico muy importante. Para prever esta contingencia, algunas empresas contratan seguros de gran avería, que cubren el importe de reparación de los fallos que puedan surgir en un equipo o instalación determinada y que superen cierto importe. Ese importe mínimo que deben superar, y del que se hará cargo en todo caso el propietario de la instalación, se denomina . El seguro puede cubrir tanto los costes de reparación totales (mano de obra, materiales, medios y subcontratos) como el lucro cesante, esto es, el beneficio que el propietario de la planta deja de recibir por la pérdida de producción ocasionada, y en algunos casos, los costes de amortización. Los seguros excluyen la reparación de grandes averías en algunos casos: ⎯

Si no se respetado el mantenimiento preventivo indicado por el fabricante del equipo o por la ingeniería responsable de la instalación

⎯

Si el equipo o instalación se ha operado en condiciones anormales, expresamente indicadas como peligrosas en los manuales de operación y mantenimiento del equipo

⎯

Si no se han respetado las condiciones de operación

⎯

Si se han empleado repuestos, consumibles o materiales no autorizados por el fabricante

⎯

Si se han realizado modificaciones no autorizadas o supervisadas por el fabricante del equipo o la ingeniería que diseñó la instalación

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En realidad, estos seguros sólo cubren los casos de averías fortuitas no previsibles y en los que el propietario o la empresa de mantenimiento contratada por éste no tienen ninguna responsabilidad. Aún así, en caso de que el seguro abone al propietario el importe de la avería (descontado el importe de la franquicia, que suele ser elevado) se reserva el derecho a repetir la exigencia de responsabilidad y la correspondiente indemnización contra otra entidad que pueda ser responsable (la ingeniería, si estima que es un mal diseño; el fabricante, en algún caso; o la empresa de mantenimiento) Estos seguros inicialmente fueron muy poco rentables para las empresas aseguradoras, por el desconocimiento del riesgo, por las bajas primas que en principio se cobraban, y por la picaresca de determinados asegurados, que intentaban por ejemplo que la compañía aseguradora cubriera mantenimientos normales como grandes averías. Por ello, los seguros actuales tienen una serie de características: ⎯

Tienen una franquicia elevada, de forma que las averías hasta un determinado coste, sean fortuitas o no, no están cubiertas. En caso de gran avería esa franquicia debe asumirla el asegurado, y se descuenta del importe de la reparación. El lucro cesante suele tener también un límite en el número de meses que se percibe, y la cantidad se establece de antemano.

⎯

Los seguros penalizan a aquellas ingenierías y aquellas tecnologías que han demostrado una especial siniestralidad, cobrando primas adicionales si entienden que puede relacionarse una tecnología o una empresa con esa siniestralidad elevada

⎯

Los peritos encargados de realizar la tasación del siniestro tienen una formación técnica mucho más avanzada que los que lo hacían inicialmente, que eran peritos generalistas. Tienen además criterios bastante restrictivos y dominan perfectamente el sector

⎯

Las primas se adaptan mucho mejor al riesgo que inicialmente, y son muchísimo más elevadas que en su origen

⎯

Tienen en cuenta los periodos de grandes revisiones, y descuentan en sus indemnizaciones la parte correspondiente a mantenimientos programados. Si una máquina está próxima a una gran revisión u overhaul, y sufre una gran avería que la inutiliza, el coste de la reparación irá por

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cuenta del seguro y el promotor se encontrará una máquina perfectamente revisada y lista para funcionar durante otro largo periodo: se habrá ahorrado así un coste elevado que le correspondía. En general, en la actualidad a un perito tasador no se le escapan estos detalles que anteriormente peritos con menos experiencia en el sector industrial desconocían. En este caso habrá una liquidación que podrá descontar una parte o todo el coste previsto de la revisión programada.

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ANÁLISIS DE AVERÍAS

6.1. El objetivo del análisis de fallos El análisis de averías tiene como objetivo determinar las causas que han provocado determinadas averías (sobre todo las averías repetitivas y aquellas con un alto coste) para adoptar medidas preventivas que las eviten. Es importante destacar esa doble función del análisis de averías: ⎯

Determinar las causas de una avería

⎯

Proponer medidas que las eviten, una vez determinadas estas causas

La mejora de los resultados de mantenimiento pasa, necesariamente, por estudiar los incidentes que ocurren en la planta y aportar soluciones para que no ocurran. Si cuando se rompe una pieza simplemente se cambia por una similar, sin más, probablemente se esté actuando sobre la causa que produjo la avería, sino tan solo sobre el síntoma. Los analgésicos no actúan sobre las enfermedades, sino sobre sus síntomas. Evidentemente, si una pieza se rompe es necesario sustituirla: pero si se pretende retardar o evitar el fallo es necesario estudiar la causa y actuar sobre ella.

6.2. Datos que deben recopilarse al estudiar un fallo Cuando se estudia una avería es importante recopilar todos los datos posibles disponibles. Entre ellos, siempre deben recopilarse los siguientes:

⎯

Relato pormenorizado en el que se cuente qué se hizo antes, durante y después de la avería. Es importante detallar la hora en que se produjo, el

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turno que estaba presente (incluso los operarios que manejaban el equipo) y las actuaciones que se llevaron a cabo en todo momento. ⎯

Detalle de todas las condiciones ambientales y externas a la máquina: temperatura exterior, humedad (si se dispone de ella), condiciones de limpieza del equipo, temperatura del agua de refrigeración, humedad del aire comprimido, estabilidad de la energía eléctrica (si hubo cortes, microcortes, o cualquier incidencia detectable en el suministro de energía), temperatura del vapor (si el equipo necesita de este fluido), y en general, las condiciones de cualquier suministro externo que el equipo necesite para funcionar.

⎯

Últimos mantenimientos preventivos realizados en el equipo, detallando cualquier anomalía encontrada.

⎯

Otros fallos que ha tenido el equipo en un periodo determinado. En equipos de alta fiabilidad, con un MTBF alto, será necesario remontarse a varios años atrás. En equipos con un MTBF bajo, que presentan bastantes incidencias, bastará con detallar los fallos ocurridos el último año. Por supuesto, será importante destacar aquellos fallos iguales al que se estudia, a fin de poder analizar la frecuencia con la que ocurre.

⎯

Condiciones internas en que trabajaba el equipo. Será importante destacar datos como la temperatura y presión a que trabajaba el equipo, caudal que suministraba, y en general, el valor de cualquier variable que podamos medir. Es importante centrarse en la zona que ha fallado, tratando de determinar las condiciones en ese punto, pero también en todo el equipo, pues algunos fallos tienen su origen en puntos alejados de la pieza que ha fallado. En ocasiones, cuando el fallo es grave y repetitivo, será necesario montar una serie de sensores y registradores que nos indiquen determinadas variables en todo momento, ya que en muchos casos los instrumentos de medida que se encuentra instalados en el equipo no son representativos de lo que está ocurriendo en un punto determinado. El registro de valores a veces se convierte en una herramienta muy útil, pues determinadas condiciones que provocan un fallo no se dan en todo momento sino en periodos muy cortos (fracciones de segundo por ejemplo). Es el caso de los golpes de ariete: provocan aumentos de presión durante periodos muy cortos que llegan incluso a superar en 1000 veces la presión habitual.

Una vez recopilados todos los datos descritos, se puede estar en disposición de determinar la causa que produjo el fallo.

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6.3. Causas de los fallos Las causas habituales de los fallos son generalmente una o varias de estas cuatro: ⎯

Por un fallo en el material

⎯

Por un error humano del personal de operación

⎯

Por un error humano del personal de mantenimiento

⎯

Condiciones externas anómalas

En ocasiones, confluyen en una avería más de una de estas causas, lo que complica en cierto modo el estudio del fallo, pues a veces es complicado determinar cuál fue la causa principal y cuales tuvieron una influencia menor en el desarrollo de la avería. 6.3.1. Fallos en el material Se considera que se ha producido un fallo en el material cuando, trabajando en condiciones adecuadas una determinada pieza queda imposibilitada para prestar su servicio. Un material puede fallar de múltiples formas: ⎯

Por desgaste. Se da en piezas que pierden sus cualidades con el uso, pues cada vez que entran en servicio pierden una pequeña porción de material. Es el caso, por ejemplo, de los cojinetes antifricción.

⎯

Por rotura. Se produce cuando aplicamos fuerzas de compresión o de estiramiento a una pieza sobrepasando su límite elástico. Es el caso del hundimiento de un puente por sobrepeso, por ejemplo. Las roturas a su vez pueden ser dúctiles o frágiles, dependiendo de que exista o no-deformación durante el proceso de rotura. Así, las cerámicas, en condiciones normales presentan roturas frágiles (las piezas pueden encajarse perfectamente tras la rotura), mientras que el aluminio presenta una rotura dúctil, con importantes deformaciones en el proceso que impedirían recomponer la pieza rota por simple encaje de los restos.

⎯

Por fatiga. Determinadas piezas se encuentran sometidas a esfuerzos cíclicos de presión y/o estiramiento, en el que la fuerza aplicada no es constante, sino que cambia con el tiempo. La diferencia importante con el caso an-

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terior (fallo por rotura) es que estas fuerzas cíclicas están por debajo del límite elástico, por lo que en principio no tendrían por qué provocar roturas. Pero provocan el desarrollo de defectos del material, generalmente desde la superficie hacia el interior de la pieza. De forma teórica es posible estimar la cantidad de ciclos que puede resistir una pieza antes de su rotura por fatiga, en función del tipo de material y de la amplitud de la tensión cíclica, aunque el margen de error es grande. Determinados fenómenos como la corrosión o las dilataciones del material por temperatura afectan a los procesos de fatiga del material. Los errores de diseño están normalmente detrás de un fallo en el material. El infradimensionamiento de piezas por error en cálculos, no considerar situaciones puntuales y transitorias en las que las piezas estarán sometidas a unas condiciones más exigentes que las de operación normal y la mala elección de materiales por razones económicas, desconocimiento de las condiciones de trabajo o de los productos existentes en el mercado para una determinada aplicación son las causas más habituales de fallo de piezas por fallo del material. 6.3.2. Error humano del personal de producción Otra de las causas por las que una avería puede producirse es por un error del personal de producción. Este error a su vez, puede tener su origen en: ⎯

Error de interpretación de un indicador durante la operación normal del equipo, que hace al operador o conductor de la instalación tomar una decisión equivocada

⎯

Actuación incorrecta ante un fallo de la máquina. Por ejemplo, introducir agua en una caldera caliente en la que se ha perdido en nivel visual de agua; al no conocerse qué cantidad de agua hay en su interior, es posible que esté vacía y caliente, por lo que al introducir agua en ella se producirá la vaporización instantánea, con el consiguiente aumento de presión que puede provocar incluso la explosión de la caldera.

⎯

Factores físicos del operador: este puede no encontrarse en perfectas condiciones para realizar su trabajo, por mareos, sueño, cansancio acumulado por jornada laboral extensa, enfermedad, etc.

⎯

Factores psicológicos, como la desmotivación, los problemas externos al trabajo, etc., influyen enormemente en la proliferación de errores de operación

⎯

Falta de instrucciones sistemáticas claras, como procedimientos, instrucciones técnicas, etc., o deficiente implantación de éstas

⎯

Falta de formación

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6.3.3. Errores del personal de mantenimiento El personal de mantenimiento también comete errores que desembocan en una avería, una parada de producción, una disminución en el rendimiento de los equipos, etc. Una parte importante de las averías que se producen en una instalación está causado por el propio personal de mantenimiento. Entre los fallos más habituales provocados o agravados por el propio personal de mantenimiento están las siguientes: ⎯

Observaciones erróneas de los parámetros inspeccionados. En ocasiones se dan por buenos valores alarmantes de determinados parámetros, que aconsejarían

⎯

Realización de montajes y desmontajes sin observar las mejores prácticas del sector

⎯

No respetar o no comprobar tolerancias de ajuste

⎯

No respetar o no controlar pares de apriete

⎯

La reutilización de materiales que deben desecharse. Es el caso, por ejemplo, de la reutilización de elementos de estanqueidad

⎯

Por el uso de repuestos no adecuados: repuesto no original, que no cumple las especificaciones necesarias, repuesto que no ha sido comprobado antes de ser montado

⎯

Por el uso de herramienta inadecuada. El caso más habitual es el empleo de llaves ajustables que provocan en muchos casos el redondeo de cabezas de tornillos

Como en el caso anterior, los errores del personal de mantenimiento también se ven afectados por factores físicos, psicológicos, por la falta de implantación de procedimientos y por la falta de formación.

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6.3.4. Condiciones externas anómalas Cuando las condiciones externas son diferentes a las condiciones en que se ha diseñado el equipo o instalación pueden sobrevenir fallos favorecidos por esas condiciones anormales. Es el caso de equipos que funcionan en condiciones de temperatura, humedad ambiental o suciedad diferentes de aquellas para las que fueron diseñados. También es el caso de equipos que funcionan con determinados suministros (electricidad, agua de refrigeración, agua de alimentación, aire comprimido) que no cumplen unas especificaciones determinadas, especificaciones en las que se ha basado el fabricante a la hora de diseñar sus equipos. En ocasiones, en una misma avería confluyen varias causas simultáneamente, lo que complica enormemente el estudio del problema y la aportación de soluciones. Es importante tener en cuenta esto, pues con determinar una única causa en muchas ocasiones no se consigue evitar el problema, y hasta que no se resuelven todas las causas que la provocan no se obtienen resultados significativos.

6.4. Medidas preventivas a adoptar en caso de fallo Dependiendo de la causa que provoca el fallo, las medidas preventivas a adoptar pueden ser las que se indican a continuación. 6.4.1. Fallos en el material Si se ha producido un fallo en el material, las soluciones a proponer son variadas. Entre ellas estarían: ⎯

Si el fallo se ha producido por desgaste, habrá que estudiar formas de reducir el desgaste de la pieza, con una lubricación mayor, por ejemplo. Si no es posible reducir el desgaste, será necesario estudiar la vida útil de la pieza y cambiarla con antelación al fallo. Estas dos acciones corresponden a mantenimiento. También puede rediseñarse la pieza o una parte de la máquina para disminuir este desgaste, o utilizar materiales diferentes

⎯

Si el fallo se produce por corrosión, la solución será aplicar capas protecto-

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ras o dispositivos que la reducen (protecciones catódicas o anódicas). También, hacer lo posible para evitar los medios corrosivos (evitar la humedad, corregir el pH o las características redox del medio, etc.) ⎯

Si el fallo se produce por fatiga, entre las soluciones a aportar estarán: •

Reducir la energía y/o la frecuencia de las tensiones cíclicas a las que esté sometida la pieza

•

Cambiar el material, por otro con menor número de defectos (grietas, fisuras. Hay que recordar que la fatiga, en general, es el progreso de una grieta ya existente)

•

Pulir la superficie de la pieza, para evitarlas grietas y fisuras provocadas en el proceso de mecanización

•

Realizar tratamientos superficiales, como la nitruración o el granallado, que endurecen la capa superficial

•

Modificar el diseño de la pieza, de manera que se reduzcan los puntos de concentración de tensiones, suavizando curvas, evitando aristas, etc.

⎯

Si el fallo se produce por dilatación, modificar la instalación de manera que se permita la libre dilatación y contracción del material por efecto térmico, bien modificando soportes, bien incorporando elementos que absorban las dilataciones y contracciones del material

⎯

Si se determina que no es posible corregir las causas que provocan el fallo del material, lo correcto será cambiar el material, el diseño de la pieza o las características de la pieza que falla por otra que pueda funcionar correctamente en las condiciones reales de trabajo (tanto normales como esporádicas). Es posible que el cambio en una pieza lleve aparejados otros cambios (reforma para adaptar la nueva pieza, cambios en otros equipos, etc).

6.4.2. Error humano del personal de producción Para evitar fallos en el personal de producción, la primera solución preventiva que se debe adoptar es trabajar sólo con personal motivado. Eso quiere decir que la empresa debe hacer los esfuerzos necesarios para motivar al personal, y apartar de determinados puestos en los que la calidad del trabajo depende de la habilidad del operario a aquel personal desmotivado y de difícil reconducción.

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La segunda solución a adoptar es la formación del personal. Cuando se detecta que determinados fallos se deben a una falta de conocimientos de determinado personal, debe organizarse una rápida acción formativa que acabe con este problema. La formación debe ser específica: un plan de formación basado en cursos de procesadores de texto para personal que trabaja en una máquina de rectificado no parece que acabe con problemas relacionados con averías repetitivas en este tipo de equipos. En tercer lugar es posible introducir modificaciones en las máquinas que eviten los errores. Son los llamados Poka-Yoke o sistemas antierror. En general consisten en mecanismos sencillos que reducen a cero la posibilidad de cometer un error. Un ejemplo para evitar los errores de conexionado en máquinas es colocar conectores distintos y de una sola posición para cada grupo de cableado; de esta manera es físicamente imposible conectar de manera inadecuada, ya que los conectores son incompatibles entre sí. 6.4.3. Error humano del personal de mantenimiento. Para evitar fallos del personal de mantenimiento, en primer lugar (igual que en el caso anterior) el personal debe estar motivado y adecuadamente formado. Si no es así, deben tomarse las medidas que corresponda, que serán las mismas que en el caso anterior (la empresa debe hacer todos los esfuerzos necesarios para motivar al personal y si realizado todos los esfuerzos posibles la desmotivación del trabajador supone un riesgo para sí mismo, para otros o para las instalaciones el trabajador debe ser apartado de su responsabilidad). La manera más eficaz de luchar contra los errores cometidos por el personal de mantenimiento es la utilización de procedimientos de trabajo. Los procedimientos contienen información detallada de cada una de las tareas necesarias para la realización de un trabajo. Contienen también todas las medidas y reglajes necesarios a realizar en el equipo. Por último, en estos procedimientos se detalla qué comprobaciones deben realizarse para asegurarse de que el trabajo ha quedado bien hecho. Si se detecta en el análisis del fallo que éste ha sido debido a un error del personal de mantenimiento, la solución a adoptar será generalmente la redacción de un procedimiento en el que se detalle la forma idónea de realización de la tarea

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que ha sido mal realizada, y que ha tenido como consecuencia el fallo que se estudia. 6.4.4. Condiciones externas anómalas. Si se determina que un fallo ha sido provocado por unas condiciones externas anómalas, la solución a adoptar será simple: corregir dichas condiciones externas, de manera que se adapten a los requerimientos del equipo. En ocasiones esta solución es imposible. En estos casos, la solución a adoptar es minimizar los efectos nocivos de las condiciones que no se cumplen. Es el caso, por ejemplo, de turbinas de gas que operan en el desierto. Las condiciones de polvo ambiental superan con mucho las especificaciones que recomiendan los fabricantes de turbinas para el aire de admisión. En este caso, y ya que no es posible modificar las condiciones ambientales, es posible utilizar filtros más exigentes (filtros absolutos, por ejemplo) para este aire de admisión. 6.4.5. El stock de repuestos Si un fallo ha provocado que los resultados económicos de la empresa se hayan resentido, no sólo será necesario tomar medidas preventivas acordes con la importancia del fallo, sino minimizar los efectos de éste en caso de que vuelva a producirse. Así, una de las medidas que puede hacer que el impacto económico sea menor es reducir el tiempo de reparación, teniendo a disposición inmediata el material que pueda ser necesario para acometerla. De hecho, al dimensionar un stock de repuestos de una u otra forma se tiene en cuenta lo que ya ha fallado o lo que tiene posibilidades de fallar. Los técnicos más experimentados normalmente recurren no a complejos análisis, sino a su memoria, para determinar todo aquello que desean tener en stock en su almacén de repuesto; y normalmente seleccionan todas aquellas piezas que en el pasado han necesitado. Cuando se dimensiona el stock para hacer frente a averías pasadas o probables hay que tener en cuenta no sólo las piezas principales, sino también las accesorias. A menudo no se tienen en cuenta racores, juntas, tornillería, elementos de fijación y en general, los accesorios que suelen acompañar a la pieza principal. Sin estos elementos adicionales y de bajo coste resulta inútil contar con los principales, pues la reparación no se podrá completar.

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6.5. El análisis metalográfico Un caso muy especial de análisis de fallo lo constituye el análisis metalográfico de piezas que han fallado. El análisis metalográfico, que se realiza en laboratorios especializados, aporta información muy precisa sobre la forma de rotura de una pieza, la zona de inicio del problema, la evolución, y la composición del material que ha fallado. Las técnicas más usuales son las siguientes, aunque hay otras técnicas que pueden emplearse: ⎯

Microscopia electrónica de barrido: con esta técnica se llevan a cabo análisis microestructurales, estudios de superficies de fractura, microanálisis químico de EDS (Electron Dispersive Spectroscopy), y estudios de porosidad, entre otros.

⎯

Microscopia óptica: con ayuda del microscopio óptico se realizan análisis microestructurales y estudios de metalografía cuantitativa: (determinación de tamaño de grano austenítico, cantidad de fases, clasificación de inclusiones y cantidad de porosidad).

⎯

Metalografía cuantitativa: análisis metalográficos de determinación de tamaño de grano, cantidad de fases, inclusiones a través de metodologías como el intercepto lineal y conteo de puntos.

La conclusión más interesante que aporta el estudio metalográfico es la determinación de las causas que pueden haber provocado el fallo en materiales cerámicos y metálicos, siempre muy conceptuales, pues habitualmente el analista no conoce con detalle el equipo en que está instalada la pieza que ha fallado; y a partir de la determinación del origen del fallo, el analista puede realizar sugerencias sobre el material que podría utilizarse en la pieza que ha fallado para evitar su fallo en las condiciones de uso.

6.6. La contratación de asistencia para el análisis de averías Cuando se produce un fallo que afecta de forma apreciable a la producción, a la calidad de los productos, a la seguridad de las personas o puede provocar un grave impacto ambiental, es conveniente, casi imprescindible, realizar un análisis

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de averías. Si no se tienen los conocimientos, el personal o el tiempo necesario para realizar este análisis, puede recurrirse a una empresa especializada. Lo habitual es que en primer lugar se recurra al personal de planta, si se confía en su criterio. En segundo lugar, la opinión y el análisis de la situación que puede hacer el fabricante del equipo pueden resultar de mucha ayuda, por el conocimiento que se supone que el fabricante tiene de sus equipos. Hay que tener en cuenta que en muchos casos realizará este análisis de forma gratuita, porque es el primer interesado en conocer cómo y cuando fallan sus equipos. Si se tiene contratado el mantenimiento con una empresa externa y el contrato es de gran alcance, el propietario debe exigir a la empresa contratista no sólo la solución a los problemas que surgen, sino información detallada de los incidentes que ocurren. Muchas empresas contratistas ‘escatiman’ esta información al propietario, pensando que no es bueno que el cliente lo sepa todo. Sólo las empresas más serias son conscientes de que la ocultación de información y la no realización de análisis detallados de los principales incidentes ocurridos y/o la ocultación de los resultados de estos análisis merman la confianza del cliente y favorecen que se vuelvan a repetir una y otra vez los mismos fallos. Por último, puede contarse con una empresa especializada este tipo de análisis, siempre considerando que debe ser imparcial y sin intereses en el esclarecimiento de las causas de una avería, y que debe tener los conocimientos adecuados para abordar las causas que han provocado el fallo.

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© Santiago García Garrido 2009 © Editorial RENOVETEC 2009 Todos los derechos reservados. Prohibida la reproducción total o parcial de este documento por cualquier medio sin la autorización expresa y por escrito del titular del copyright

Obra inscrita en el Registro de la Propiedad Intelectual, Oficina Territorial de Madrid

Edita: Editorial RENOVETEC Maquetación: Diego Martín Diseño de Portada: L. Peñuelas

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Ingeniería del mantenimiento Técnicas avanzadas de mantenimiento en la industria Índice 1 Que es la Ingeniería de Mantenimiento 2. Elaboración de planes de mantenimiento 3. Auditorías Técnicas 4. Auditorías de Gestión 5. Implantación de RCM 6. Implantación de TPM 7. Análisis de averías 8. Sistemas de información: GMAO 9. Formación

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QUE ES LA INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO

Podría definirse la Ingeniería del Mantenimiento (IM) como la disciplina o profesión que aplica los conocimientos, métodos o instrumentos de la ciencia al mantenimiento de estructuras, máquinas, aparatos, dispositivos o procesos. La IM es pues la parte más científica del mantenimiento y su objetivo principal es la mejora continua de los resultados tanto técnicos como económicos del área de mantenimiento. La IM propone el uso de técnicas estadísticas, métodos de trabajo, análisis de comportamientos de equipos y materiales, etc., que no pueden ser abordados por el técnico sumergido en el día a día de un departamento de mantenimiento. Así, la IM se ocupa entre otras de diferentes actividades:

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Elaboración de planes de mantenimiento

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Auditorias técnicas, que evalúan el estado de las instalaciones

⎯

Auditorías de gestión, que evalúan la forma de gestionar el departamento de mantenimiento

⎯

Análisis de fallos

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Implantación de modelos de gestión de mantenimiento, como RCM o TPM

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Implantación de sistemas de información (GMAO)

Algunas empresas han creado subdepartamentos apartados del día a día absorbente que tiene el mantenimiento, dedicado exclusivamente al desarrollo y aplicación de mejoras en el mantenimiento de sus instalaciones. Otras, con menos capacidad o menos recursos, prefieren contratar de forma externa las necesidades de IM que identifican. Este volumen abordará las diferentes técnicas de ingeniería de mantenimiento aplicables en una planta industrial

COLECCIÓN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Volumen 1: Mantenimiento Preventivo Sistemático

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ELABORACIÓN DE PLANES DE MANTENIMIENTO

2.1. La importancia del plan de mantenimiento La fiabilidad y la disponibilidad de una planta industrial o de un edificio dependen, en primer lugar, de su diseño y de la calidad de su montaje. Si se trata de un diseño robusto y fiable, y la planta ha sido construida siguiendo fielmente su diseño y utilizando las mejores técnicas disponibles para la ejecución, depende en segundo lugar de la forma y buenas costumbres del personal de producción, el personal que opera las instalaciones. En tercer y último lugar, fiabilidad y disponibilidad dependen del mantenimiento que se realice. Si el mantenimiento es básicamente correctivo, atendiendo sobre todo los problemas cuando se presentan, es muy posible que a corto plazo esta política sea rentable. El mantenimiento puede imaginarse como un gran depósito. Si se realiza un buen mantenimiento preventivo, el depósito siempre estará lleno. Si no se realiza nada, el depósito se va vaciando, y puede llegar un momento en el que el depósito, la reserva de mantenimiento, se haya agotado por completo, siendo más rentable adquirir un nuevo equipo o incluso construir una nueva planta que atender todas las reparaciones que van surgiendo. Hay que tener en cuenta que lo que se haga en mantenimiento no tiene su consecuencia de manera inmediata, sino que los efectos de las acciones que se toman se revelan con seis meses o con un año de retraso. Hoy se pagan los errores de ayer, o se disfruta de los aciertos. La ocasión perfecta para diseñar un buen mantenimiento programado que consigan una alta disponibilidad y fiabilidad, es durante la construcción de ésta. Cuando la construcción ha finalizado y la planta es entregada al propietario para su explotación comercial, el plan de mantenimiento debe estar ya diseñado, y debe ponerse en marcha desde el primer día que la planta entra en operación. Perder esa oportunidad significa renunciar a que la mayor parte del mantenimiento sea programado, y caer en el error (un grave error de consecuencias económicas nefastas) de que sean las averías las que dirijan la actividad del departamento de mantenimiento. Es muy normal prestar mucha importancia al mantenimiento de los equipos principales, y no preocuparse en la misma medida de todos los equipos adicionales o auxiliares. Desde luego es otro grave error, pues una simple bomba de refrigeración o un simple transmisor de presión pueden parar una planta y ocasionar un problema tan grave como un fallo en el equipo de producción más costoso que tenga la instalación. Conviene, pues, prestar la atención debida no sólo a los equipos más costosos económicamente, sino a todos aquellos capaces de provocar fallos críticos. Un buen plan de mantenimiento es aquel que ha analizado todos los fallos posibles, y que ha sido diseñado para evitarlos. Eso quiere decir que para elaborar un buen plan de mantenimiento es absolutamente necesario realizar un detallado análisis de fallos de todos los sistemas que componen la planta.

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Por desgracia, esto raramente se realiza. Sólo en los equipos más costosos de la planta industrial suele haberse realizado este pormenorizado análisis, y lo suele haber realizado el fabricante del equipo. Por ello, en esos equipos principales debe seguirse lo indicado por el fabricante. Pero el resto de equipos y sistemas que componen la planta, capaces de parar la planta y provocar un grave problema, también deben estar sujetos a este riguroso análisis. Ocurre a veces que no se dispone de los recursos necesarios para realizar este estudio de forma previa a la entrada en funcionamiento de la planta, o que ésta ya está en funcionamiento cuando se plantea la necesidad de elaborar el plan de mantenimiento. En esos casos, es conveniente realizar este plan en dos fases: 1. Realizar un plan inicial, basado en instrucciones de los fabricantes (el modo más básico de elaborar un plan) o en instrucciones genéricas según el tipo de equipo, completados siempre por la experiencia de los técnicos que habitualmente trabajan en la planta, y las obligaciones legales de mantenimiento que tienen algunas instalaciones. Este plan puede elaborarse con rapidez. Hay que recordar que es mejor un plan de mantenimiento incompleto que realmente se lleva a cabo que un plan de mantenimiento inexistente. 2. Plan avanzado. Una vez elaborado este plan y con él ya en funcionamiento (es decir, los técnicos y todo el personal se ha acostumbrado a la idea de que los equipos hay que revisarlos periódicamente), realizar plan más avanzado basado en el análisis de fallos de cada uno de los sistemas que componen la planta. Este análisis permitirá no sólo diseñar el plan de mantenimiento, sino que además permitirá proponer mejoras que eviten esos fallos, crear procedimientos de mantenimiento o de operación y seleccionar el repuesto necesario.

2.2. La puesta en marcha de un plan de mantenimiento Una vez redactado el plan hay que ponerlo en marcha. No es estrictamente necesario acabar de redactar el plan para poner en marcha cada una de las gamas y rutas de mantenimiento que lo componen. Para ponerlo en marcha, es necesario tener en cuenta varias cosas:

⎯ Hay que asegurarse de que todo lo que se indica en el plan es realizable. Es muy habitual que quien redacta el plan y quien lo ejecuta sean personas distintas, con puestos distintos. Una vez redactado el plan y antes de ponerlo en marcha hay que comprobar cada una de las tareas, fijando los rangos de medida que se entenderán como correctos, anotando las herramientas que son necesarias, anotando el tiempo que se necesita para llevar a cabo cada una de ellas. Hay gamas que no se podrán comprobar inmediatamente, porque impliquen paradas prolongadas del equipo. La única alternativa es esperar a que se puedan realizar, y comprobar durante su realización la idoneidad de cada una de las tareas, anotando todas las observaciones que puedan resultar interesantes.

⎯ Hay que designar una o varias personas que se encargarán de su realización. Cada gama y cada ruta deben tener un responsable para su realización, contando con recursos adicionales a los habituales, si es preciso.

⎯ Hay que realizar una acción formativa para la puesta en marcha de cada una de las gamas y rutas, explicando claramente el alcance de cada una de las tareas y qué hacer en caso de encontrar anomalías

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⎯ Durante las primeras semanas tras la puesta en marcha, hay que supervisar la realización, hablando con el personal encargado de realizarlas, y anotando sus sugerencias y comentarios. Tras los primeros días de aplicación, empezarán a surgir cambios al plan inicial. El sistema de revisión del plan debe ser suficientemente ágil para poder ir introduciendo cambios a medida que se identifiquen las posibilidades de mejora del plan. Los primeros cambios se referirán sobre todo a tareas que no puedan ser realizadas, a tareas que se han olvidado y que pudiera ser necesario útil realizar, a rangos de medida incorrectos, a herramientas y materiales no incluidos en la lista de cosas a preparar, o a correcciones en el tiempo necesario para su realización, entre otras. Más tarde, las correcciones se realizarán para excluir tareas que no han demostrado ser útiles o rentables, o bien para incluir tareas que surjan como consecuencia de averías y problemas que se hayan presentado, y que pudieran evitarse con alguna medida preventiva.

⎯ No es necesario poner en funcionamiento todas las gamas y rutas a la vez. Es mucho más efectivo ponerlas en marcha escalonadamente, área por área de la planta.

2.3. La mejora continua del plan El plan de mantenimiento no es algo estático, que una vez creado pueda permanecer inalterado durante meses o años. Puede afirmarse exactamente lo contrario: si un plan de mantenimiento permanece inalterado durante más de seis meses, seguramente no se está usando, o no se está haciendo del modo adecuado. A medida que se lleva a cabo el plan y se van realizando las distintas gamas de mantenimiento, se detectan mejoras que es posible introducir: tareas a las que hay que cambiar la frecuencia, tareas que resultan innecesarias y que no aportan ninguna mejoría en el estado de la instalación o en el coste del mantenimiento; tareas que se habían olvidado y que aparecen como necesarias. En otras ocasiones, es el mantenimiento correctivo el que genera modificaciones en el plan de mantenimiento: el análisis de determinadas averías añade nuevas tareas a realizar, para evitar que determinados fallos se repitan. Por último, la instalación también cambia con el tiempo: se adquieren nuevas máquinas, se cambia el plan de producción (lo que conlleva un cambio en la criticidad de los equipos, y por tanto, una variación en el modelo de mantenimiento aplicable), etc. Esas tres fuentes de cambios posibles en el plan de mantenimiento se reflejan en la figura 2.1 EXPERIENCIA REALIZANDO EL PLAN

AVERÍAS

PLAN DE MANTENIMIENTO

NUEVA VERSION DEL PLAN DE MANTENIMIENTO

CAMBIOS EN LAS MÁQUINAS

Fig. 2.1 El plan de mantenimiento cambia con el tiempo

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Por ello, hay que ser receptivo y mostrarse dispuesto a modificar el plan de mantenimiento tantas veces como sea necesario. Es conveniente tener un sistema lo suficientemente ágil para permitir cambios en el plan sin una burocracia excesiva, aunque sin caer en el error de que cualquiera pueda modificar una parte del plan de mantenimiento sin haber estudiado previamente las consecuencias. Eso sí, es necesario que el sistema permita conocer la última versión existente de cada gama, evitando que puedan usarse por error gamas y rutas de mantenimiento que estén ya revisadas.

2.4. Ocho errores habituales en la preparación y realización de planes de mantenimiento Error 1: Seguir en exceso las recomendaciones de los fabricantes El primer error en el que suele caerse a la hora de preparar un plan de mantenimiento es basar el plan únicamente en las recomendaciones de los fabricantes de los distintos equipos que componen la planta. Es un error por tres razones:

⎯ El fabricante no conoce la importancia relativa de cada equipo en el entorno de la instalación en el que cumple su función, por lo que puede excederse o quedarse corto a la hora de proponer tareas de mantenimiento. Parece lógico pensar que el mantenimiento al que estará sometido una bomba en reserva no será el mismo que el mantenimiento al que está sometido una bomba de las mismas características que funcione sin otra de respaldo y que resulte crítica para el funcionamiento de la instalación. Esa información lógicamente no la tiene el fabricante o el suministrador.

⎯ Su interés se centra sobre todo en que el equipo no falle en el tiempo en que éste está en garantía. El interés del propietario es diferente: necesita que el equipo esté en servicio durante toda la vida útil de la planta.

⎯ El sistema en su conjunto necesita de la realización de una serie de tareas y pruebas que no están incluidas en ninguno de los equipos por separado. Por ejemplo, la instalación tiene dos bombas duplicadas, suele resultar interesante probar periódicamente la bomba que permanece parada. El fabricante de la bomba nunca propondrá esta tarea, entre otras razones porque no sabe cuántas de esas bombas hay en la instalación. Un buen plan de mantenimiento debe tener en cuenta las recomendaciones del fabricante, considerando además que durante un periodo inicial los equipos estarán en garantía. Pero es mucho más útil elaborar el plan basándose en el análisis de los sistemas y sus fallos potenciales, completando ese plan con las recomendaciones del fabricante. 1 Error 2: Orientar el plan de mantenimiento a equipos, en vez de orientarlo a sistemas Este es un fallo más habitual y más grave de lo que pueda parecer. Cuando un plan de mantenimiento se enfoca como el mantenimiento de cada uno de los equipos que componen la planta, el resultado suele ser una carga de trabajo burocrática inmensa, además de un plan incompleto.

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El mantenimiento de equipos de alta tecnología constituye una clara excepción. Su mantenimiento en general está basado casi exclusivamente en las recomendaciones del fabricante, pues en general es el único que tiene suficiente experiencia en su máquina.

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Imaginemos una planta que tiene, digamos, 5.000 referencias o ítem y que referimos el plan de mantenimiento a cada uno de estos ítem (un ítem puede ser un motor, una bomba, una válvula, un instrumento). Eso supone unas 90.000 gamas de mantenimiento (u órdenes de trabajo tipo) que llegarían a generar más de 4.000.000 de órdenes en un solo año (unas 11.000 diarias). El trabajo burocrático y la complicación de manejar tal cantidad de órdenes es implanteable. La elaboración de las gamas de mantenimiento no se acabaría nunca, el plan de mantenimiento siempre estaría incompleto, y actualizarlo será una labor casi imposible. La solución más interesante consiste en no referir el plan de mantenimiento a cada uno de los ítem que componen la planta, sino dividir la planta en áreas o sistemas, y referir el plan a ellas. Error 3: No contar con el personal de operación para el mantenimiento diario El trabajo diario (rondas o gamas diarias), sobre todo el trabajo que no requiere de conocimientos o experiencia sofisticados, debería ser siempre realizado por el personal de operación. Esto ayuda, por un lado, a disminuir la carga de trabajo del personal de mantenimiento, cargando sólo ligeramente al personal de operación. Además, el trabajo de operación en una planta automatizada puede resultar incluso aburrido. El hecho de que los técnicos de operaciones o personal de producción realice el trabajo diario, que suele consistir en inspecciones visuales, limpiezas, lecturas, tomas de datos, etc., ayuda a hacer menos monótono el puesto de operador, a la vez que le hace tener un conocimiento mayor de lo que ocurre en la planta. Error nº 4: Creer que una vez que el plan de mantenimiento está elaborado, no hay que modificarlo Como se ha comentado en el apartado 2.3. La mejora continua del plan de mantenimiento, se trata de un documento vivo que necesita de una retroalimentación constante de información. Las averías que surjan y la experiencia que van desarrollando los técnicos al realizar las diferentes tareas del plan hacen que los técnicos propongan nuevas inspecciones, cambio en las periodicidades, y anulación de tareas por considerarse ineficaces. Puede afirmarse con rotundidad que si no existen cambios en el plan de mantenimiento inicial y que si no se proponen mejoras en las sucesivas ediciones que irá teniendo, el plan no se está desarrollando de la forma adecuada.

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Error nº 5: Creer que el programa informático de mantenimiento (GMAO) mantiene la planta Un programa de gestión de mantenimiento es una herramienta, como un destornillador o una llave fija. Y al igual que el destornillador y la llave, que no mantienen la planta sino que se utilizan para mantenerla, la implantación de un programa informático por sí mismo no mejora el mantenimiento de la planta. Es más: en muchas ocasiones, la mayoría, lo empeora. Cuando la herramienta informática está mal implantada genera gran cantidad de trabajo burocrático que no aporta ningún valor ni ninguna información útil para la toma de decisiones. Se puede afirmar sin temor a error que en muchas plantas industriales de pequeño y mediano tamaño un software de mantenimiento se vuelve un estorbo, y que es mucho más práctico realizar la gestión en papel con la ayuda de alguna hoja de cálculo o como mucho una pequeña base de datos desarrollada con conocimientos de usuario. Error nº6: Tratar de registrar informáticamente los resultados de inspecciones diarias y semanales Registrar los resultados de las gamas diarias no aporta prácticamente ningún valor a la información, y supone un trabajo burocrático inmenso. Todo el proceso de generación y cierre de gamas diarias puede suponer más trabajo que el necesario para realizar la gama. Es mucho más práctico mantener estas gamas al margen del sistema informático, en soporte papel, en que caso de no tener en cuenta la recomendación anterior e implantar un sistema informático. Error nº7: No implicar al personal de mantenimiento en la elaboración del plan de mantenimiento. Aunque no es absolutamente necesario que el personal de mantenimiento sea el encargado de la elaboración del plan de mantenimiento (es más, a veces es un problema contar con este personal para la elaboración de las gamas, porque suele estar sobrecargado de trabajo correctivo), realizarlo a sus espaldas puede acarrear un rechazo al plan por parte de los técnicos de mantenimiento. Ese rechazo se traducirá en falta de rigor, demora en la realización de las tareas, y finalmente, en el abandono del plan preventivo. Error nº8: Falta de mentalización preventiva del personal de mantenimiento Si los técnicos de mantenimiento están muy acostumbrados a organizar su trabajo en base al mantenimiento correctivo, no es fácil cambiar esa tendencia. La visión que pueden tener del mantenimiento programado es de ‘pérdida de tiempo’, o al menos, de estar dedicando esfuerzos a tareas de importancia menor que lo realmente importante, esto es, la reparación de averías. Cambiar esta tendencia y esa mentalidad no es nada fácil, y en muchas ocasiones puede ser necesaria la sustitución de ese personal sin orientación al mantenimiento preventivo por otro personal más abierto. Es triste reconocerlo, pero el personal más joven (o el de más reciente incorporación a la empresa) suele ser más proclive a orientar su trabajo hacia el mantenimiento programado que el de más edad y experiencia, lo cual fomenta el relevo generacional y condena al personal más veterano. Pese a haberlo indicado en último lugar, este es un problema más frecuente y más grave de lo que pudiera parecer.

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2.5. Empresas que pueden elaborar un plan de mantenimiento Lo ideal es que sea el personal habitual de la planta (ya sea el personal del propietario o del contratista principal) quien realice el plan de mantenimiento de toda la planta, dirigidos por el jefe de mantenimiento. Eso, sin duda, ayuda al proceso de implantación. Cuando por falta de tiempo, falta de conocimientos o experiencia o incluso por falta de voluntad para realizarlo la elaboración del plan de mantenimiento no puede encargarse al personal habitual de la planta, es posible contar para este servicio con una empresa externa experimentada. Como siempre, las empresas que pueden prestar este servicio pueden ser las siguientes:

⎯

Empresas de mantenimiento generalistas que tengan departamentos técnicos potentes. No cualquier empresa de mantenimiento tiene capacidad para elaborar un plan de mantenimiento. Si se cuenta con la empresa adecuada, puede ser una excelente opción.

⎯

El servicio técnico de los fabricantes de los equipos principales. Siempre habrá que tener en cuenta que es posible que el conocimiento que tiene de los equipos auxiliares y del resto de equipos que forman la instalación será mucho menor que el conocimiento de sus propios equipos.

⎯

La ingeniería que ha desarrollado el proyecto. No suele ser una buena opción, pues se mueven en un plano teórico normalmente alejado de la realidad del trabajo del día. Habitualmente, las tareas y las frecuencias que propone deben ser revisadas con mucho cuidado

⎯

La empresa que ha suministrado los equipos y ha construido la planta. Tampoco suele ser una opción, ya que suele considerar la elaboración de instrucciones de mantenimiento como una obligación impuesta y en otras ocasiones, una oportunidad estupenda para trasvasar determinadas responsabilidades en caso de deficiente funcionamiento. Los planes de mantenimiento propuestos por los fabricantes y constructores deben ser siempre analizados por expertos en mantenimiento.

⎯

Contratista de mantenimiento con el que se ha firmado un contrato de gran alcance. Sin duda, esta es la opción más interesante, ya que supone que el personal que tiene que llevarlo a cabo normalmente ha desarrollado el plan o ha participado en su elaboración

⎯

Personal habitual de mantenimiento, dirigido por el jefe de mantenimiento. Igual que en el caso anterior, también es una excelente opción si no se cuenta con una empresa de mantenimiento y se dispone de una plantilla propia, ya que el personal que tiene que llevarlo a cabo ha participado en su elaboración.

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AUDITORÍAS TÉCNICAS

3.1. Qué es una auditoría técnica Una auditoría técnica o evaluación técnica del estado de una instalación analiza la degradación que ha sufrido una instalación con el paso del tiempo. Es una especie de fotografía instantánea del estado técnico en que se encuentra el conjunto de una instalación y de cada uno de los equipos que la componen. Puede decirse que una auditoría técnica sirve para determinar todos los fallos que presenta una planta industrial en un momento determinado. Con esos datos, es posible determinar qué equipos necesitan ser sustituidos completamente, por haber llegado al final de su vida útil, y qué reparaciones habría que efectuar en la instalación para que volviera a estar en un estado técnico aceptable. Por supuesto, su realización requiere un profundo conocimiento de la instalación, por lo que sólo puede ser realizado por personal experto de los equipos principales y auxiliares que componen la planta, y con una demostrada experiencia en ese tipo de trabajo.

3.2. Situaciones en las que es interesante realizar una auditoría técnica 3.2.1. Puesta a punto de instalaciones En instalaciones degradadas, especialmente en aquellas más envejecidas de lo que por su tiempo de funcionamiento resultaría lógico, los responsables de la planta pueden plantearse realizar una auditoría técnica con el objetivo de mejorar los resultados de producción. La auditoría puede ser realizada por los propios técnicos que habitualmente trabajan en ella, dirigidos incluso por el responsable de mantenimiento: con facilidad y rapidez, serán capaces de identificar prácticamente todos los puntos de la planta que se encuentran en mal estado. Incluso, no será necesario que realicen ninguna prueba, ya que su trabajo del día a día hace que tengan una visión perfectamente clara de todos los puntos que hay que solucionar. En el caso de que el nivel técnico de los profesionales habituales no sea el necesario para realizar una evaluación de este tipo, que se tenga dudas sobre su imparcialidad y buen criterio, o simplemente, que se quiera tener una opinión externa, se recurre a empresas especializadas. Hay que tener en cuenta que aunque el conocimiento de la instalación que tienen los técnicos que habitualmente trabajan allí es muy alto, la costumbre hace que no vean determinados fallos o que nos les concedan importancia, simplemente porque se han acostumbrado a convivir con esos problemas. Es sorprendente en ese sentido como el personal de mantenimiento habitual y/o sus responsables no son a veces capaces de identificar en un informe una cimentación agrietada, la falta de protecciones de seguridad de una máquina, una tubería que lleva años descolgada, un grave problema de corrosión que afecta a una estructura, etc. La contratación externa de este

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tipo de trabajos, además de aportar unos conocimientos y experiencia que los técnicos propios no tienen por qué tener, aporta una visión imparcial y no contaminada por el día a día. 3.2.2. Evaluación la operación y el mantenimiento de una instalación Es indudable que la calidad del mantenimiento y de la forma de operar una instalación industrial tienen su reflejo en el estado técnico en que se encuentra en cada momento. De esta forma, si el personal de producción y el de mantenimiento trabajan de forma óptima, la planta se mantendrá en buen estado durante la vida útil estimada inicialmente, incluso mucho más tiempo. En cambio si alguna de estas áreas no está gestionada correctamente, la instalación se resentirá, disminuyendo la fiabilidad, la disponibilidad y la vida útil. Por tanto, una forma de evaluar si la producción y el mantenimiento son óptimos o excelentes es comprobar periódicamente en qué estado se encuentra la instalación, examinando tanto el conjunto de la instalación como cada uno de sus componentes principales. Con ello se consigue por un lado ‘fotografiar’ el estado de la instalación en cada momento, pero por otro, identificar hábitos de producción o mantenimiento incorrectos. 3.2.3. Evaluación de la gestión de un contratista de operación y/o mantenimiento Los contratos de operación y mantenimiento (contratos O&M) y los contratos de mantenimiento integral van ganando terreno en determinados tipos de instalación, como las plantas de producción de energía y algunos tipos de plantas relacionadas con el petróleo. En ellas, como se verá al hablar de este tipo de contratos, el propietario actúa como un mero inversionista y se desentiende completamente de la operación y/o el mantenimiento de la planta, contratando para esas funciones a una empresa especializada. Cuando transcurrido un tiempo de funcionamiento de estos contratos, y especialmente cuando han de renovarse o cuando van a cancelarse, el propietario necesita conocer el estado en que se encuentra la instalación y la gestión de los activos que ha realizado su contratista. En estos casos, está más que justificado contratar a una empresa externa e independiente que analice la instalación y determine todos los puntos que se encuentra en un estado inaceptable. Este tipo de actuaciones tiene dos efectos:

⎯

Por un lado, garantiza que la instalación tendrá una larga vida útil

⎯

Por otro lado hace que el contratista se sienta ‘observado’, sobre todo si la realización de auditorías se realiza de forma periódica

3.2.4. Operaciones de compra o venta de instalaciones Un cliente que compra una instalación industrial en un proceso de fusión o de adquisición de empresas necesita conocer el estado en que se encuentran los activos. La mejor forma de llevarlo a cabo es contar con los servicios de una empresa externa, ajena a la operación, imparcial, y experta conocedora de ese tipo de instalación. 3.2.5. Estudio de una posible inversión, revisión o ampliación en una planta industrial Antes de realizar una ampliación de una instalación o realizar una parada con un alto coste, conviene tener la seguridad de que la instalación se encuentra en un estado suficientemente bueno como para invertir una fuerte cantidad de dinero con la seguridad de que será rentable. Así, si

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una planta se encuentra fuertemente degradada y debe aumentarse su capacidad productiva porque el mercado lo está demandando, el propietario tendrá que valorar si es preferible ampliar la planta o diseñar una nueva con mayor capacidad; si hay que realizar una revisión general con un alto coste, habrá que conocer cuál es el estado de determinados equipos, pues puede suceder que realizar la parada y la correspondiente inversión resulten inútiles dado el estado de la instalación. Estas decisiones pueden tomarse de manera intuitiva, o puede contarse con la ayuda de una empresa especializada para que elabore un informe sobre el que tomar la decisión. 3.2.6. Análisis de la instalación antes de firmar un contrato de mantenimiento de gran alcance Antes de firmar un contrato de mantenimiento integral o un contrato de operación y mantenimiento en una instalación que lleve funcionando un tiempo bajo la responsabilidad de otro, y que supondrá la asunción de grandes responsabilidades para la empresa contratista, es conveniente que ésta realice una auditoría técnica para determinar en qué estado se encuentra las instalaciones. Con los resultados de esa auditoría el contratista podrá:

⎯

Determinar con mayor exactitud su presupuesto y el precio de la oferta

⎯

Conocer las trabajos de puesta a punto que debe realizar en la instalación

⎯

Excluir en el contrato determinadas reparaciones de las que el contratista que va a iniciar su trabajo no es responsable, y obligar al propietario a entregar al contratista una planta en buen estado

⎯

Conocer los puntos débiles de la instalación

Es una temeridad para una empresa contratista firmar un contrato de gran alcance sin conocer con exactitud el estado en que ‘hereda’ la instalación.

Qué es una auditoría técnica > Evalúa la degradación que ha sufrido una instalación > Determina los fallos que presenta la instalación en un momento determinado > Establece las reparaciones que habría que realizar para que la planta estuviera en un estado óptimo

> Determina si hay equipos que han llegado al final de su vida útil > Requiere de un profundo conocimiento del tipo de instalación y de sus máquinas

3.3. Forma de llevar a cabo una auditoría técnica Para llevar a cabo este trabajo, normalmente se divide la instalación en áreas. Para evaluar cada una de ellas, se diferencia entre lo que tiene que hacer (punto de vista funcional), y cómo consigue hacerlo (punto de vista técnico).

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Para analizar la instalación desde el punto de vista funcional, el primer paso es definir lo que tiene que hacer esa área, esto es, cuál es su función o funciones e incluso es posible cuantificarlo fijando las especificaciones que debe cumplir. Determinadas estas funciones, y fijados los rangos normales de funcionamiento o especificaciones, se estará en disposición de comprobar si ese área es capaz de cumplir la función para la que está destinada. Así, por ejemplo, la función de una estación de gas es proporcionar combustible gas a una temperatura, una presión y con un grado de suciedad determinados a la entrada del equipo que utiliza este combustible, midiendo además el caudal consumido. Si consigue hacer esto correctamente, en los diferentes modos de operación posibles, puede decirse que el sistema ‘funciona’ correctamente. De esta forma se comprueba si desde un punto de vista funcional la planta cumple sus especificaciones Pero las especificaciones puede alcanzarlas de forma incorrecta. Por ejemplo, en la estación de gas suele haber dos filtros de entrada, uno de ellos funcionando en reserva por si el otro tuviera algún problema. Es posible que el filtro de reserva esté fuera de servicio, incluso completamente destruido. La estación de gas alcanzará sus especificaciones correctamente (desde un punto de vista funcional el sistema funciona, cumple sus especificaciones), pero con uno de los filtros fuera de servicio. Si sólo se analizan las especificaciones globales del área no sería posible determinar que un filtro de reserva está fuera de servicio. Es indudable que la fiabilidad de la planta no es la misma con los dos filtros disponibles y en buen estado que con uno. Por ello, no sólo es necesario conocer si un sistema determinado alcanza sus especificaciones, sino también cómo las alcanza (en este ejemplo, con sus equipos de reserva en buen estado). Por todo ello, la evaluación técnica de una instalación debe realizarse en dos partes: una primera, en la que para cada área se realiza una serie de pruebas funcionales, que tratan de determinar si el área cumple su función perfectamente, y una serie de inspecciones técnicas que tratan de determinar si el estado técnico de cada uno de los equipos significativos que componen esa área es el correcto. ¿Hasta qué limite hay que detallar el estudio? ¿Es necesario determinar el estado de cada tornillo? Evidentemente, no. Un análisis exhaustivo de cada elemento que compone la planta haría que el estudio fuera caro y largo. En cada caso hay que determinar hasta donde llegar. La realización de una Auditoría Técnica no está exenta de dificultades para su realización. Las dos fundamentales son el coste y la interferencia con la normal explotación de la planta. La planificación de la auditoría se convierte así en una cuestión fundamental, no solo para poder realizar ésta al mínimo coste posible, sino incluso para hacerla viable. Para facilitar su planificación es necesario dividir el conjunto de pruebas en varias categorías:

⎯ Pruebas y/o inspecciones que pueden realizarse sin interferir con la operación normal de la planta y que tienen un coste bajo o nulo. Se trata fundamentalmente de inspecciones visuales y lecturas de parámetros, bien con la instrumentación normal instalada en la planta o con otra montada expresamente para la realización de estas pruebas. Se trata también de chequeos en equipos redundantes o que no tienen un funcionamiento continuo.

⎯ Pruebas que interfieren con la operación normal, pero con un coste bajo. Supone situar la planta en unas condiciones especiales, realizando incluso determinadas maniobras que condicionan el programa de carga de la planta. El inconveniente que presenta su realización no es tanto el coste en sí de la prueba, sino el coste que conlleva situar la planta a una carga diferente a la óptima desde el punto de vista económico. Pueden ser pruebas para las que es necesario parar la planta, situarla en determinadas condiciones (mínimo técnico, carga base),

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o hacer variaciones de carga (rampas de subida o de bajada de potencia, etc.).

⎯ Pruebas de alto coste que no afectan al programa de carga. Son pruebas para las que se necesitan medios de los que no se dispone en la planta, o personal con conocimientos especiales en el manejo de determinados equipos o especialidades concretas (metalurgia, química, alta tensión). Pueden ser pruebas como la termografía (para la que se necesitan medios especiales – cámara termográfica-) y conocimientos en esa materia.

⎯ Pruebas de alto coste con influencia en el programa de carga. Es el caso más desfavorable. Clasificando las pruebas en las categorías que se indican se facilita enormemente el proceso de programación de cada una de las inspecciones. Por un lado, hay un primer grupo de pruebas que no es necesario programar, pues pueden realizarse en cualquier momento con personal y medios de la planta. En segundo lugar, hay un grupo de pruebas que deben realizarse cuando se prevea que la planta estará en una situación determinada durante el tiempo suficiente (parada, a plena carga, a carga base, subiendo o bajando carga). Tampoco presentará este grupo de pruebas mayor complicación que el de buscar el momento más adecuado, el momento en que no tiene interferencia con la explotación comercial. El tercer grupo, el de aquellas que no afectan al programa de carga pero tienen un alto coste. La única complicación es buscar presupuesto para realizarlas. Y por último, el grupo de pruebas más complicado de encajar es aquel compuesto por las que tienen un alto coste y además interfieren con el programa de carga. Curiosamente, más del 60% de las pruebas que se proponen para determinar el estado técnico de la planta corresponden al tipo ‘a realizar sin afectar el programa de carga y de bajo coste’. Por tanto, la mayor parte de las verificaciones que se proponen no tienen ningún obstáculo para ser realizadas.

3.3. La contratación de auditorías técnicas Una empresa de mantenimiento puede ofrecer sus servicios para determinar el estado técnico de una instalación. Evidentemente, será aconsejable que la empresa conozca ese tipo de instalación, pues en caso contrario es dudoso que pueda aportar información realmente útil. Es decir, la empresa a la que se encarga el trabajo de evaluar técnicamente la planta debe ser una experta conocedora no de las instalaciones industriales a nivel genérico, sino de ese tipo de instalación concreto. Además, es conveniente que la imparcialidad de sus observaciones esté garantizada. Por ello, si la empresa está vinculada al contratista que realiza la operación y mantenimiento de la instalación, o si puede usar este informe para que se le adjudique un contrato, los resultados de su informe tendrán al menos una sombra de duda. En este caso más que en ningún otro es necesario contar con contratistas expertos en este tipo de trabajos, y asegurar que el personal que lo va a llevar a cabo también es suficientemente experto.

3.4. Errores habituales al realizar auditorías técnicas El objetivo final de una auditoría técnica es realizar un informe sobre el estado de la instalación para que, basado en él, los responsables de la instalación tomen importantes decisiones sobre ella. Estas decisiones pueden ser:

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⎯ Comprar o vender una instalación ⎯ Renovar o cancelar un contrato con un contratista de mantenimiento ⎯ Determinar las acciones necesarias para realizar una puesta a punto de la instalación, e incluso, estudiar la viabilidad económico-técnica de llevarla a cabo

⎯ Realizar una inversión en la instalación ⎯ Iniciar un contrato de mantenimiento de gran alcance Es fácil entender que si una auditoría técnica está mal realizada los resultados sean incompletos e incluso inválidos. Eso hará que las decisiones que se tomen basadas en ese informe puedan ser erróneas. Entre los errores que pueden cometerse al realizar auditorías técnicas están los siguientes:

⎯ No contar con una empresa suficientemente experimentada. Una auditoría técnica no puede ser realizada por cualquier empresa, incluso aunque tenga experiencia en la realización de determinados trabajos de mantenimiento. Debe disponer de la metodología adecuada, de determinadas herramientas de diagnóstico y sobre todo, de personal experimentado

⎯ Que la empresa que lo realice no sea imparcial. Cuando la empresa que realiza la auditoría tiene intereses en la instalación, en el contratista o con el propietario, las conclusiones de su informe siempre estará bajo sospecha, a menos que estén muy bien fundamentadas.

⎯ Que las pruebas e inspecciones con las que se va a determinar el estado de la instalación no sean las correctas. El error habitual consiste en definir tareas de inspección sencillas de realizar, siendo ese el criterio más importante para definirlas. Las pruebas que determinan el estado de una instalación son las que son, sean fáciles o difíciles de realizar. Intentar simplificar las pruebas puede hacer que sus resultados no sean fiables.

⎯ Que las pruebas e inspecciones planificadas no se lleven a cabo. Una vez determinadas y acordadas las pruebas que se van a realizar, hay que llevarlas efectivamente a cabo. Si por razones de producción, de complejidad o de colaboración del personal habitual una parte de las pruebas e inspecciones no se realiza, el informe no será completo y por tanto, puede ser que las conclusiones no lo sean tampoco.

⎯ Que el informe no sea el adecuado. Realizadas todas las pruebas necesarias, es imprescindible que los resultados y las conclusiones se reflejen en un informe suficientemente detallado y clarificador. Es conveniente además que tenga dos partes diferenciadas y fácilmente localizables: un resumen ejecutivo, que contendrá las conclusiones más importantes y que será lo que leerá la alta dirección, y un detalle de las pruebas y resultados obtenidos, que será lo que lean los técnicos y mandos intermedios responsables de la planta.

⎯ Que las conclusiones del informe no se lleven a cabo. Una auditoría técnica se realiza con el objetivo de determinar el estado de una instalación. Si las conclusiones no se llevan a la práctica y los puntos que se determinan como incorrectos no se solucionan, puede considerarse que la auditoría habrá sido una pérdida de tiempo y de dinero.

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AUDITORÍAS DE GESTIÓN DE MANTENIMIENTO

4.1. Qué es una auditoría de gestión de mantenimiento Cuando la dirección de una empresa o el responsable del departamento se plantea si la gestión que se hace del mantenimiento es la adecuada, la respuesta puede ser SI, NO o REGULAR. Claro está que cualquiera de las tres respuestas es insatisfactoria, porque entre cada una de ellas hay muchos puntos intermedios de respuesta, y porque no informa sobre qué cosas habría que cambiar para que la gestión del departamento pudiera considerarse excelente. La mejor solución cuando quiere conocerse si la gestión que se realiza es la mejor posible suele ser realizar una auditoría de gestión de mantenimiento, comparando la situación actual con un departamento modélico, ideal, y determinar qué cosas separan la realidad de ese modelo. Un departamento modélico de mantenimiento persigue un objetivo: MAXIMA DISPONIBILIDAD

AL MÍNIMO COSTE

Si se desmenuza este ambicioso objetivo en pequeñas metas menores, se encuentra que Máxima

Disponibilidad al Mínimo Coste significa, entre otras cosas:

⎯ Disponer de mano de obra en la cantidad suficiente y con el nivel de organización necesario. ⎯ Que la mano de obra esté suficientemente cualificada para acometer las tareas que sea necesario llevar a cabo

⎯ Que el rendimiento de dicha mano de obra sea lo más alto posible ⎯ Disponer de los útiles y herramientas más adecuadas para los equipos que hay que atender ⎯ Que los materiales que se empleen en mantenimiento cumplan los requisitos necesarios ⎯ Que el dinero gastado en materiales y repuestos sea el más bajo posible ⎯ Que se disponga de los métodos de trabajo más adecuados para acometer las tareas de mantenimiento

⎯ Que las reparaciones que se efectúen sean fiables, es decir, no vuelvan a producirse en un largo periodo de tiempo

⎯ Que las paradas que se produzcan en los equipos como consecuencia de averías o interven-

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MANTENIMIENTO INDUSTRIAL, VOLUMEN 6 ciones programadas no afecten al Plan de Producción, y por tanto, no afecten a los clientes (externos o internos)

⎯ Disponer de información útil y fiable sobre la evolución del mantenimiento que permita a los responsables tomar decisiones. Realizar una Auditoría de mantenimiento no es otra cosa que comprobar cómo se gestiona cada uno de los diez puntos indicados anteriormente. El objetivo que se persigue al realizar una auditoría no es juzgar al responsable de mantenimiento, no es cuestionar su forma de trabajo: es saber en qué situación se encuentra un departamento de mantenimiento en un momento determinado, identificar puntos de mejora y determinar qué acciones son necesarias para mejorar los resultados. Claro está que hay que diferenciar entre auditorías técnicas vistas en el apartado anterior y las auditorías de gestión. Ambas estudian el mantenimiento que se hace en una empresa, pero desde un punto de vista muy diferente: las primeras tratan de determinar el estado de una instalación. Las segundas tratan de determinar el grado de excelencia de un departamento de mantenimiento y de su forma de gestionar.

4.2. Para qué sirve una auditoría de mantenimiento ⎯ Determina si la gestión de los principales aspectos relacionados con el mantenimiento (repuestos, personal, métodos de trabajo, seguridad, herramientas, etc.) es la adecuada

⎯ Puede utilizarse para una negociación con los principales seguros, sobre todo si el estudio lo ha realizado una empresa de reconocido prestigio. Es especialmente útil para la contratación de seguros de maquinaria o de gran avería, consiguiéndose, en caso de que el informe no revele problemas graves, reducciones importantes en las primas

⎯ Es una herramienta de mejora, pues detecta los puntos que no se gestionan correctamente (no-conformidades) y propone un plan de acción realmente útil y rentable

⎯ Determina si un contratista de mantenimiento está realizando un trabajo adecuado en las instalaciones, o si, por el contrario, su gestión provocará una degradación acelerada de la instalación

4.3. Empresas y sectores interesados en la realización de auditorías de gestión En primer lugar las empresas que tienen externalizado el servicio de mantenimiento, y sobre todo, las empresas que tienen contratos de mantenimiento de gran alcance están interesadas en saber si la gestión que se realiza es la adecuada. En segundo lugar, las plantas industriales degradadas también están interesadas en conocer si los problemas que tienen se deben a deficiencias en el diseño o a una gestión inadecuada de la producción o el mantenimiento. Hay que tener muy en cuenta que aunque se cambien los equipos o se reparen todas las averías que existan en una planta en un determinado momento (parada, puesta a punto, etc.) si la gestión que se hace del mantenimiento es inadecuada la planta volverá a estar degradada en un corto espacio de tiempo.

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Por último, las empresas en las que la seguridad es importante por la peligrosidad potencial de las instalaciones (refinerías, industria química y petroquímica, centrales nucleares, etc.) también necesitan saber que el mantenimiento y las prácticas que se siguen en ese departamento son las correctas.

4.4. Problemas habituales que suelen detectarse en una auditoría de gestión Entre los problemas que más se repiten al realizar auditorías de gestión en diferentes empresas están los siguientes:

⎯ Estructura de personal poco adecuada • Falta o exceso de personal • Mala estructuración (sobre todo, no hay personal presente en momentos clave) ⎯ Falta de formación del personal ⎯ Fallos en el almacén de repuesto • Desorden y falta de inventarios • Almacén mal dimensionado ⎯ Falta de herramienta clave ⎯ Fallos en el mantenimiento y en el plan de mantenimiento • No se realiza mantenimiento preventivo • El plan de mantenimiento no es adecuado ⎯ Problemas diversos de seguridad • Fallos en los permisos de trabajo • Fallos en la descarga de equipos • Falta de mentalización en el uso de Equipos de protección individual (EPI)

4.5. El informe y el plan de acción tras una auditoría de gestión El objetivo principal de una auditoría de gestión de mantenimiento es identificar todos aquellos puntos susceptibles de optimización y proponer cambios organizativos y de gestión que supongan una mejora del sistema de mantenimiento. Por tanto, el informe de la Auditoría debe describir la situación en que se encuentra cada uno de los aspectos analizados, haciendo especial mención a aquellos puntos en los que se detectan divergencias sobre el modelo de excelencia previamente definido. Además, el informe debe proponer los cambios necesarios para acercarse a ese modelo, indicando incluso plazos y responsables para llevar a cabo estos cambios. La parte más importante del informe corresponde al resumen de los problemas detectados y el

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plan de acción, es decir, donde se identifican problemas y se proponen soluciones. Es la parte del informe que leerá con mayor atención la Dirección de la empresa, y será la base del trabajo de los responsables de mantenimiento durante el periodo posterior a la auditoría. Es importante que el plan de acción contemple, además de las recomendaciones o propuestas, un responsable para su realización y una fecha máxima en la que deberá llevarse a cabo cada una de las acciones propuestas. La ausencia de este apartado destinado a definir plazos y responsabilidades hará que las acciones se diluyan y que no haya un compromiso claro para implantar esas mejoras.

4.6. La contratación de auditorías de gestión Aunque las auditorías de gestión pueden realizarse de forma interna, es decir, con personal propio y habitual del departamento, es conveniente que lo realice una empresa externa no vinculada al trabajo habitual de mantenimiento en la planta. Las características más importantes que debe tener la empresa auditora son las siguientes:

⎯ Debe tener crédito y prestigio industrial ⎯ Su imparcialidad y objetividad debe estar fuera de duda. Así, una empresa que tenga interés en beneficiar o perjudicar a los gestores habituales, es decir, que tenga interés en ofrecer una imagen mejor o peor de la real, debería ser descartada.

⎯ Debe ser una empresa acostumbrada a trabajar en el entorno de mantenimiento. ⎯ Debe tener experiencia en la realización de este tipo de trabajos, y haber desarrollado la metodología necesaria para llevarlos a cabo En cuanto al perfil del auditor, es preferible que sea una persona que conozca bien el entorno de mantenimiento. Preferentemente debería ser un ingeniero, con al menos un año de experiencia en mantenimiento industrial. En cuanto a su perfil personal, es conveniente que tenga las siguientes características:

⎯ Debe ser minucioso y observador ⎯ Es conveniente, aunque no imprescindible, que no esté involucrada en el día a día del departamento. Es interesante que sea, por ejemplo, un auditor externo, o que trabaje en otro departamento. Es importante que los resultados de la auditoría, sean los que sean, no le afecten, pues de esa manera se garantiza su imparcialidad

⎯ Debe ser constructivo en sus apreciaciones ⎯ Debe ser una persona que se expresa bien por escrito, de manera que su informe sea fácilmente entendible por cualquier persona

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I MPLANTACIÓN

DE

RCM

5.1. Qué es RCM RCM o Reliability Centred Maintenance, (Mantenimiento Centrado en Fiabilidad/Confiabilidad) es una técnica más dentro de las posibles para elaborar un plan de mantenimiento en una planta industrial y que presenta algunas ventajas importantes sobre otras técnicas. Inicialmente fue desarrollada para el sector de aviación, donde los altos costes derivados de la sustitución sistemática de piezas amenazaban la rentabilidad de las compañías aéreas. Posteriormente fue trasladada al campo industrial, después de comprobarse los excelentes resultados que había dado en el campo aeronáutico. RCM se basa en analizar los fallos potenciales que puede tener una instalación, sus consecuencias y la forma de evitarlos. Fue documentado por primera vez en un informe escrito por F.S. Nowlan y H.F. Heap y publicado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos de América en 1978. Desde entonces, el RCM ha sido usado para diseñar el mantenimiento y la gestión de activos en todo tipo de actividad industrial y en prácticamente todos los países industrializados del mundo. Este proceso definido por Nowlan y Heap sirvió de base para el desarrollo del RCM, que ha sido mejorado y refinado con su uso y con el paso del tiempo. Muchas de las posteriores evoluciones de la idea original conservan los elementos clave del proceso ideado por Nowlan y Heap. Sin embargo el uso extendido del nombre “RCM” ha llevado a que surjan un gran número de metodologías de análisis de fallos que difieren significativamente del original, pero que sus autores también llaman “RCM”. Muchos de estos otros procesos no alcanzan los objetivos definidos por Nowlan y Heap, y algunos son incluso contraproducentes. En general tratan de abreviar y resumir el proceso, lo que lleva en algunos casos a desnaturalizarlo completamente. Como resultado de la demanda internacional por una norma que estableciera unos criterios mínimos para que un proceso de análisis de fallos pueda ser llamado “RCM” surgió en 1999 la norma SAE JA 1011 y en el año 2002 la norma SAE JA 1012. No intentan ser un manual ni una guía de procedimientos, sino que simplemente establecen, como se ha dicho, unos criterios que debe satisfacer una metodología para que pueda llamarse RCM. Ambas normas se pueden conseguir en la dirección http://www.sae.org

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5.2. El objetivo de RCM y tipos de acciones preventivas que propone Los dos objetivos fundamentales de la implantación de un Mantenimiento Centrado en Fiabilidad o RCM en una planta industrial son aumentar la disponibilidad y disminuir costes de mantenimiento. El análisis de una planta industrial según esta metodología aporta una serie de resultados:

⎯ Mejora la comprensión del funcionamiento de los equipos y sistemas ⎯ Analiza todas las posibilidades de fallo de un sistema y desarrolla mecanismos que tratan de evitarlos, ya sean producidos por causas intrínsecas al propio equipo o por actos personales

⎯ Determina una serie de acciones que permiten garantizar una alta disponibilidad de la planta Es curioso como la aplicación de RCM no sólo permite el desarrollo de un plan de mantenimiento más avanzado y completo que la simple recopilación de las instrucciones de mantenimiento de los fabricantes de los equipos. Las acciones preventivas que propone RCM son de al menos cinco tipos distintos:

⎯ Tareas de mantenimiento, que agrupadas forman el Plan de Mantenimiento de una planta industrial o una instalación.

⎯ Procedimientos operativos, tanto de Producción como de Mantenimiento ⎯ Modificaciones o mejoras posibles. ⎯ Definición de una serie de acciones formativas realmente útiles y rentables para la empresa.

⎯ Determinación del stock de repuesto que es deseable que permanezca en planta para afrontar con eficacia el mantenimiento de ésta.

5.3. El proceso de análisis de fallos en el que se fundamenta el RCM El mantenimiento centrado en fiabilidad se basa en el análisis de fallos: se analizan tanto aquellos que ya han ocurrido como los que tienen cierta probabilidad de ocurrir y pueden tener consecuencias graves. Durante el proceso de análisis debe contestarse a seis preguntas claves para cada sistema que compone la planta: 1. ¿Cuáles son las funciones y los estándares de funcionamiento en cada sistema? 2. ¿Cómo falla cada equipo y cada sistema en su conjunto? 3. ¿Cuál es la causa de cada fallo?

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4. ¿Qué consecuencias tiene cada fallo? 5. ¿Cómo puede evitarse cada fallo? 6. ¿Qué debe hacerse si no es posible evitar un fallo? La metodología en la que se basa RCM supone ir completando una serie de fases para cada uno de los sistemas que componen la planta, a saber: Fase 0: Codificación y listado de todos los subsistemas, equipos y elementos que componen el sistema que se está estudiando. Recopilación de esquemas, diagramas funcionales, diagramas lógicos, etc. Fase 1: Estudio detallado del funcionamiento del sistema. Listado de funciones del sistema en su conjunto. Listado de funciones de cada subsistema y de cada equipo significativo integrado en cada subsistema. Fase

2:

Determinación

de

los

fallos

funcionales

y

fallos

técnicos

Fase 3: Determinación de los modos de fallo o causas de cada uno de los fallos encontrados en la fase anterior Fase 4: Estudio de las consecuencias de cada modo de fallo. Clasificación de los fallos en críticos, importantes o tolerables en función de esas consecuencias Fase 5: Determinación de medidas preventivas que eviten o atenúen los efectos de los fallos. Fase 6: Agrupación de las medidas preventivas en sus diferentes categorías. Elaboración del Plan de Mantenimiento, lista de mejoras, planes de formación y procedimientos de operación y de mantenimiento Fase 7: Puesta en marcha de las medidas preventivas

5.4. La contratación externa de la implantación de RCM y el proceso de implantación Rara vez la implantación de RCM se realiza con personal propio. Supone tener unos conocimientos y una experiencia muy raros de encontrar. Es más habitual contratar el servicio con una consultoría especializada en la implantación de RCM o con una empresa de mantenimiento generalista que ofrezca este servicio. En general, la empresa contratista del servicio proporciona la metodología de trabajo, cierto material (libros, manuales, software, formatos, etc.) y un facilitador, que es la persona que dirige todo el proceso. La secuencia de implantación suele ser la siguiente:

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⎯ Reunión de lanzamiento. Presentación del proyecto de implantación de RCM a todos los interesados: dirección de la empresa, jefes de mantenimiento y producción, otras secciones como ingeniería, calidad o seguridad, y técnicos que van a estar implicados.

⎯ Cursos o sesiones de formación para las personas directamente involucradas en el proceso de implantación

⎯ Selección de las áreas, sistemas o equipos donde se va a implantar, en caso de que no se vaya a implantar en toda la planta. Es habitual seleccionar una serie de equipos o áreas en las que se va a realizar la implantación

⎯ Planificación del proceso ⎯ Reuniones de trabajo multidisciplinares, dirigidas por el facilitador, y en las que participan todos los técnicos designados de las diferentes áreas. Se analizan los equipos, los fallos y sus consecuencias, tanto pasados como potenciales. Una vez analizados se proponen las medidas preventivas necesarias

⎯ Aplicación de las medidas preventivas ⎯ Análisis de los resultados obtenidos ⎯ Selección de un nuevo equipo o área en el que realizar la implantación de RCM El coste de este tipo de servicios no es nada despreciable, y sólo dará un resultado acorde con el fuerte desembolso si se dan estas condiciones:

⎯ Si el facilitador es una persona experimentada ⎯ Si el diseño del proceso es el adecuado y se dirige a grandes áreas y no a equipos ⎯ Si consigue la colaboración y la implicación de los técnicos designados por la empresa, que realmente son los conocedores de los equipos, sus fallos y sus consecuencias

⎯ Si las medidas preventivas realmente se llevan a la práctica

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IMPLANTACIÓN DE TPM (TOTAL PRODUCTIVE MAINTENANCE)

6.1. Que es TPM El TPM (Mantenimiento Productivo Total) surgió en Japón gracias a los esfuerzos del Japan Institute of Plant Maintenance (JIPM) como un sistema destinado a lograr la eliminación de las llamadas <seis grandes pérdidas> del proceso productivo, y con el objetivo de facilitar la implantación de la forma de trabajo “Just in Time” o “justo a tiempo”. TPM es una filosofía de mantenimiento cuyo objetivo es eliminar las pérdidas en producción debidas al estado de los equipos, o en otras palabras, mantener los equipos en disposición para producir a su capacidad máxima productos de la calidad esperada, sin paradas no programadas. Esto supone:

⎯ Cero averías ⎯ Cero tiempos muertos ⎯ Cero defectos achacables a un mal estado de los equipos ⎯ Sin pérdidas de rendimiento o de capacidad productiva debidos al estado de los equipos Se entiende entonces perfectamente el nombre: mantenimiento productivo total, o mantenimiento que aporta una productividad máxima o total. El mantenimiento ha sido visto tradicionalmente con una parte separada y externa al proceso productivo. TPM emergió como una necesidad de integrar el departamento de mantenimiento y el de operación o producción para mejorar la productividad y la disponibilidad. En una empresa en la que TPM se ha implantado toda la organización trabaja en el mantenimiento y en la mejora de los equipos. Se basa en cinco principios fundamentales:

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⎯ Participación de todo el personal, desde la alta dirección hasta los operarios de planta. Incluir a todos y cada uno de ellos permite garantizar el éxito del objetivo.

⎯ Creación de una cultura corporativa orientada a la obtención de la máxima eficacia en el sistema de producción y gestión de los equipos y maquinarias. Se busca la <eficacia global>.

⎯ Implantación de un sistema de gestión de las plantas productivas tal que se facilite la eliminación de las pérdidas antes de que se produzcan.

⎯ Implantación del mantenimiento preventivo como medio básico para alcanzar el objetivo de cero pérdidas mediante actividades integradas en pequeños grupos de trabajo y apoyado en el soporte que proporciona el mantenimiento autónomo.

⎯ Aplicación de los sistemas de gestión de todos los aspectos de la producción, incluyendo diseño y desarrollo, ventas y dirección. Desde la filosofía del TPM se considera que una máquina parada para efectuar un cambio, una máquina averiada, una máquina que no trabaja al 100% de su capacidad o que fabrica productos defectuosos está en una situación intolerable que produce pérdidas a la empresa. La maquina debe considerarse improductiva en todos esos casos, y deben tomarse las acciones correspondientes tendentes a evitarlos en el futuro. TPM identifica seis fuentes de pérdidas (denominadas las <seis grandes pérdidas>) que reducen la efectividad por interferir con la producción: 1. Fallos del equipo, que producen pérdidas de tiempo inesperadas. 2. Puesta a punto y ajustes de las máquinas (o tiempos muertos) que producen pérdidas de tiempo al iniciar una nueva operación u otra etapa de ella. Por ejemplo, al inicio en la mañana, al cambiar de lugar de trabajo, al cambiar una matriz o molde, o al hacer un ajuste. 3. Marchas en vacío, esperas y detenciones menores (averías menores) durante la operación normal que producen pérdidas de tiempo, ya sea por problemas en la instrumentación, pequeñas obstrucciones, etc. 4. Velocidad de operación reducida (el equipo no funciona a su capacidad máxima), que produce pérdidas productivas al no obtenerse la velocidad de diseño del proceso. 5. Defectos en el proceso, que producen pérdidas productivas al tener que rehacer partes de él, reprocesar productos defectuosos o completar actividades no terminadas. 6. Pérdidas de tiempo propias de la puesta en marcha de un proceso nuevo, marcha en vacío, periodo de prueba, etc. El análisis cuidadoso de cada una de estas causas de baja productividad conduce a estudiar propuestas para eliminar esas causas. Es fundamental que el análisis sea realizado en conjunto por

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el personal de producción y el de mantenimiento, porque los problemas que causan la baja productividad son de ambos tipos y las soluciones deben ser adoptadas en forma integral para que tengan éxito.

6.2. La implantación de TPM Desde un punto de vista práctico, implantar TPM en una organización significa que el mantenimiento está perfectamente integrado en la producción. Así, determinados trabajos de mantenimiento se han transferido al personal de producción, que ya no siente el equipo como algo que reparan y atienden otros, sino como algo propio que tienen que cuidar y mimar: el operador siente el equipo como suyo. Supone diferenciar el mantenimiento en tres niveles:

⎯ El nivel de operador, que se ocupará de tareas de mantenimiento operativo muy sencillas, como limpiezas, ajustes, vigilancia de parámetros y la reparación de pequeñas averías

⎯ Nivel de técnico integrado. Dentro del equipo de producción hay al menos una persona de mantenimiento que trabaja conjuntamente con el personal de producción, es uno más de ellos. Esta persona resuelve problemas de más calado, para el que se necesitan mayores conocimientos. Pero está allí, cercano, no es necesario avisar a nadie o esperar. El repuesto también está descentralizado: cada línea productiva, incluso cada máquina, tiene cerca lo que requiere.

⎯ Para intervenciones de mayor nivel, como revisiones programadas que impliquen desmontajes complejos, ajustes delicados, etc., se cuenta con un departamento de mantenimiento no integrado en la estructura de producción. La implicación del operador en tareas de mantenimiento logra que éste comprenda mejor la máquina e instalaciones que opera, sus características y capacidades, su criticidad; ayuda al trabajo en grupo, y facilita compartir experiencias y aprendizajes mutuos; y con todo esto, se mejora la motivación del personal. Existe una diferencia fundamental entre la filosofía del TPM y la del RCM: mientras que en la primera son las personas y la organización el centro del proceso, y es en estos dos factores en los que está basado, en el RCM el mantenimiento se basa en el análisis de fallos, y en las medidas preventivas que se adoptarán para evitarlos, y no tanto en las personas. El Japan Institute of Plant Maintenance (JIPM) desarrolló un método en siete pasos cuyo objetivo es lograr el cambio de actitud indispensable para el éxito del programa. Los pasos para desarrollar es cambio de actitud son los siguientes:

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Fase 1. Aseo inicial. En esta fase se busca limpiar la máquina de polvo y suciedad, a fin de dejar todas sus partes perfectamente visibles. Se implementa además un programa de lubricación, se ajustan sus componentes y se realiza una puesta a punto del equipo (se reparan todos los defectos conocidos)

Fase 2. Medidas para descubrir las causas de la suciedad, el polvo y las fallas. Una vez limpia la máquina es indispensable que no vuelva a ensuciarse y a caer en el mismo estado. Se deben evitar las causas de la suciedad, el polvo y el funcionamiento irregular (fugas de aceite, por ejemplo), se mejora el acceso a los lugares difíciles de limpiar y de lubricar y se busca reducir el tiempo que se necesita para estas dos funciones básicas (limpiar y lubricar). Fase 3. Preparación de procedimientos de limpieza y lubricación. En esta fase aparecen de nuevo las dos funciones de mantenimiento primario o de primer nivel asignadas al personal de producción: Se preparan en esta fase procedimientos estándar con el objeto que las actividades de limpieza, lubricación y ajustes menores de los componentes se puedan realizar en tiempos cortos. Fase 4. Inspecciones generales. Conseguido que el personal se responsabilice de la limpieza, la lubricación y los ajustes menores, se entrena al personal de producción para que pueda inspeccionar y chequear el equipo en busca de fallos menores y fallos en fase de gestación, y por supuesto, solucionarlos. Fase 5. Inspecciones autónomas. En esta quinta fase se preparan las gamas de mantenimiento autónomo, o mantenimiento operativo. Se preparan listas de chequeo (check list) de las máquinas realizadas por los propios operarios, y se ponen en práctica. Es en esta fase donde se produce la verdadera implantación del mantenimiento preventivo periódico realizado por el personal que opera la máquina. Fase 6. Orden y Armonía en la distribución. La estandarización y la procedimentación de actividades es una de las esencias de la Gestión de la Calidad Total (Total Qualilty Management, TQM), que es la filosofía que inspira tanto el TPM como el JIT (Just in time, justo a tiempo). Se busca crear procedimientos y estándares para la limpieza, la inspección, la lubricación, el mantenimiento de registros en los que se reflejarán todas las actividades de mantenimiento y producción, la gestión de la herramienta y del repuesto, etc. Fase 7. Optimización y autonomía en la actividad. La última fase tiene como objetivo desarrollar una cultura hacia la mejora continua en toda la empresa: se registra sistemáticamente el tiempo entre fallos, se analizan éstos y se proponen soluciones. Y todo ello, promovido y liderado por el propio equipo de producción. 1 2 3

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6.3. Tiempo necesario El tiempo necesario para completar el programa varía de 2 a 3 años, y suele desarrollarse de la siguiente manera: 1. La Gerencia da a conocer a toda la empresa su decisión de poner en práctica TPM. El éxito del programa depende del énfasis que ponga la Gerencia General en su anuncio a todo el personal. 2. Se realiza una campaña masiva de información y entrenamiento a todos los niveles de la empresa de tal manera que todo el mundo entienda claramente los conceptos de TPM. Se utilizan todos los medios posibles como charlas, carteles, diario mural, etc., de tal manera que se cree una atmósfera favorable al inicio del programa. 3. Se crean organizaciones para promover TPM, como ser un Comité de Gerencia, Comités departamentales y Grupos de Tarea para analizar cada tema. 4. Se definen y emiten las políticas básicas y las metas que se fijarán al programa TPM. Con este objeto se realiza una encuesta a todas las operaciones de la empresa a fin de medir la efectividad real del equipo operativo y conocer la situación existente con relación a las ”6 Grandes Pérdidas”. Como conclusión se fijan metas y se propone un programa para cumplirlas. 5. Se define un plan maestro de desarrollo de TPM que se traduce en un programa de todas las actividades y etapas. 6. Una vez terminada la etapa preparatoria anterior se da la ”partida oficial” al programa TPM con una ceremonia inicial con participación de las más altas autoridades de la empresa y con invitados de todas las áreas. 7. Se inicia el análisis y mejora de la efectividad de cada uno de los equipos de la planta. Se define y establece un sistema de información para registrar y analizar sus datos de fiabilidad y mantenibilidad. 8. Se define el sistema y se forman grupos autónomos de mantenimiento que inician sus actividades inmediatamente después de la ”partida oficial”. En este momento el departamento de mantenimiento verá aumentar su trabajo en forma considerable debido a los requerimientos generados por los grupos desde las áreas de producción. 9. Se implementa un sistema de mantenimiento programado en el departamento de mantenimiento. 10. Se inicia el entrenamiento a operadores y mantenedores a fin de mejorar sus conocimientos y habilidades. 11. Se proponen mejoras en los equipos productivos. 12. Se consolida por último la implantación total de TPM y se estudia la efectividad de la implantación.

6.4. La contratación externa de la implantación de TPM Contratar con una empresa externa la implementación de TPM significa contratar un servicio de consultoría especializado encargado de ir implantando en fases sucesivas el mantenimiento productivo total. En general, un único asesor suele ser suficiente. A veces se ocupa del asesoramien-

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to a tiempo completo, pero esto solo es rentable si la empresa tiene muchas líneas productivas. Lo habitual es que el asesoramiento y el tutelaje del proceso lo pueda hacer a tiempo parcial, dedicando más tiempo al principio y dejando poco a poco en manos del personal de producción el liderazgo del proyecto de implantación

TÉCNICAS AVANZADAS DE MANTENIMIENTO EN EL SECTOR MINERIA Organización, planificación y optimización del mantenimiento

6 y 7 Noviembre 2009 Antofagasta — Chile ANALISIS DE FALLOS POTENCIALES-RCM TÉCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO PLANES DE MANTENIMIENTO DE ALTA DISPONIBILIDAD INVESTIGACIÓN DE FALLOS

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ANÁLISIS DE AVERÍAS

7.1. El objetivo del análisis de fallos El análisis de averías tiene como objetivo determinar las causas que han provocado determinadas averías (sobre todo las averías repetitivas y aquellas con un alto coste) para adoptar medidas preventivas que las eviten. Es importante destacar esa doble función del análisis de averías:

⎯ Determinar las causas de una avería ⎯ Proponer medidas que las eviten, una vez determinadas estas causas La mejora de los resultados de mantenimiento pasa, necesariamente, por estudiar los incidentes que ocurren en la planta y aportar soluciones para que no ocurran. Si cuando se rompe una pieza simplemente se cambia por una similar, sin más, probablemente se esté actuando sobre la causa que produjo la avería, sino tan solo sobre el síntoma. Los analgésicos no actúan sobre las enfermedades, sino sobre sus síntomas. Evidentemente, si una pieza se rompe es necesario sustituirla: pero si se pretende retardar o evitar el fallo es necesario estudiar la causa y actuar sobre ella.

7.2. Datos que deben recopilarse al estudiar un fallo Cuando se estudia una avería es importante recopilar todos los datos posibles disponibles. Entre ellos, siempre deben recopilarse los siguientes: 1

Relato pormenorizado en el que se cuente qué se hizo antes, durante y después de la avería. Es importante detallar la hora en que se produjo, el turno que estaba presente (incluso los operarios que manejaban el equipo) y las actuaciones que se llevaron a cabo en todo momento.

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Detalle de todas las condiciones ambientales y externas a la máquina: temperatura exterior,

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MANTENIMIENTO INDUSTRIAL, VOLUMEN 6 humedad (si se dispone de ella), condiciones de limpieza del equipo, temperatura del agua de refrigeración, humedad del aire comprimido, estabilidad de la energía eléctrica (si hubo cortes, microcortes, o cualquier incidencia detectable en el suministro de energía), temperatura del vapor (si el equipo necesita de este fluido), y en general, las condiciones de cualquier suministro externo que el equipo necesite para funcionar.

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Últimos mantenimientos preventivos realizados en el equipo, detallando cualquier anomalía encontrada.

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Otros fallos que ha tenido el equipo en un periodo determinado. En equipos de alta fiabilidad, con un MTBF alto, será necesario remontarse a varios años atrás. En equipos con un MTBF bajo, que presentan bastantes incidencias, bastará con detallar los fallos ocurridos el último año. Por supuesto, será importante destacar aquellos fallos iguales al que se estudia, a fin de poder analizar la frecuencia con la que ocurre.

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Condiciones internas en que trabajaba el equipo. Será importante destacar datos como la temperatura y presión a que trabajaba el equipo, caudal que suministraba, y en general, el valor de cualquier variable que podamos medir. Es importante centrarse en la zona que ha fallado, tratando de determinar las condiciones en ese punto, pero también en todo el equipo, pues algunos fallos tienen su origen en puntos alejados de la pieza que ha fallado. En ocasiones, cuando el fallo es grave y repetitivo, será necesario montar una serie de sensores y registradores que nos indiquen determinadas variables en todo momento, ya que en muchos casos los instrumentos de medida que se encuentra instalados en el equipo no son representativos de lo que está ocurriendo en un punto determinado. El registro de valores a veces se convierte en una herramienta muy útil, pues determinadas condiciones que provocan un fallo no se dan en todo momento sino en periodos muy cortos (fracciones de segundo por ejemplo). Es el caso de los golpes de ariete: provocan aumentos de presión durante periodos muy cortos que llegan incluso a superar en 1000 veces la presión habitual.

Una vez recopilados todos los datos descritos, se puede estar en disposición de determinar la causa que produjo el fallo.

7.3. Causas de los fallos Las causas habituales de los fallos son generalmente una o varias de estas cuatro:

⎯ Por un fallo en el material ⎯ Por un error humano del personal de operación ⎯ Por un error humano del personal de mantenimiento ⎯ Condiciones externas anómalas En ocasiones, confluyen en una avería más de una de estas causas, lo que complica en cierto modo el estudio del fallo, pues a veces es complicado determinar cuál fue la causa principal y cuales tuvieron una influencia menor en el desarrollo de la avería.

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7.3.1. Fallos en el material Se considera que se ha producido un fallo en el material cuando, trabajando en condiciones adecuadas una determinada pieza queda imposibilitada para prestar su servicio. Un material puede fallar de múltiples formas:

⎯ Por desgaste. Se da en piezas que pierden sus cualidades con el uso, pues cada vez que entran en servicio pierden una pequeña porción de material. Es el caso, por ejemplo, de los cojinetes antifricción.

⎯ Por rotura. Se produce cuando aplicamos fuerzas de compresión o de estiramiento a una pieza sobrepasando su límite elástico. Es el caso del hundimiento de un puente por sobrepeso, por ejemplo. Las roturas a su vez pueden ser dúctiles o frágiles, dependiendo de que exista o no-deformación durante el proceso de rotura. Así, las cerámicas, en condiciones normales presentan roturas frágiles (las piezas pueden encajarse perfectamente tras la rotura), mientras que el aluminio presenta una rotura dúctil, con importantes deformaciones en el proceso que impedirían recomponer la pieza rota por simple encaje de los restos.

⎯ Por fatiga. Determinadas piezas se encuentran sometidas a esfuerzos cíclicos de presión y/o estiramiento, en el que la fuerza aplicada no es constante, sino que cambia con el tiempo. La diferencia importante con el caso anterior (fallo por rotura) es que estas fuerzas cíclicas están por debajo del límite elástico, por lo que en principio no tendrían por qué provocar roturas. Pero provocan el desarrollo de defectos del material, generalmente desde la superficie hacia el interior de la pieza. De forma teórica es posible estimar la cantidad de ciclos que puede resistir una pieza antes de su rotura por fatiga, en función del tipo de material y de la amplitud de la tensión cíclica, aunque el margen de error es grande. Determinados fenómenos como la corrosión o las dilataciones del material por temperatura afectan a los procesos de fatiga del material. Los errores de diseño están normalmente detrás de un fallo en el material. El infradimensionamiento de piezas por error en cálculos, no considerar situaciones puntuales y transitorias en las que las piezas estarán sometidas a unas condiciones más exigentes que las de operación normal y la mala elección de materiales por razones económicas, desconocimiento de las condiciones de trabajo o de los productos existentes en el mercado para una determinada aplicación son las causas más habituales de fallo de piezas por fallo del material. 7.3.2. Error humano del personal de producción Otra de las causas por las que una avería puede producirse es por un error del personal de producción. Este error a su vez, puede tener su origen en:

⎯ Error de interpretación de un indicador durante la operación normal del equipo, que hace al operador o conductor de la instalación tomar una decisión equivocada

⎯ Actuación incorrecta ante un fallo de la máquina. Por ejemplo, introducir agua en una caldera caliente en la que se ha perdido en nivel visual de agua; al no conocerse qué cantidad de

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MANTENIMIENTO INDUSTRIAL, VOLUMEN 6 agua hay en su interior, es posible que esté vacía y caliente, por lo que al introducir agua en ella se producirá la vaporización instantánea, con el consiguiente aumento de presión que puede provocar incluso la explosión de la caldera.

⎯ Factores físicos del operador: este puede no encontrarse en perfectas condiciones para realizar su trabajo, por mareos, sueño, cansancio acumulado por jornada laboral extensa, enfermedad, etc.

⎯ Factores psicológicos, como la desmotivación, los problemas externos al trabajo, etc., influyen enormemente en la proliferación de errores de operación

⎯ Falta de instrucciones sistemáticas claras, como procedimientos, instrucciones técnicas, etc., o deficiente implantación de éstas

⎯ Falta de formación 7.3.3. Errores del personal de mantenimiento El personal de mantenimiento también comete errores que desembocan en una avería, una parada de producción, una disminución en el rendimiento de los equipos, etc. Una parte importante de las averías que se producen en una instalación está causado por el propio personal de mantenimiento. Entre los fallos más habituales provocados o agravados por el propio personal de mantenimiento están las siguientes:

⎯ Observaciones erróneas de los parámetros inspeccionados. En ocasiones se dan por buenos valores alarmantes de determinados parámetros, que aconsejarían

⎯ Realización de montajes y desmontajes sin observar las mejores prácticas del sector ⎯ No respetar o no comprobar tolerancias de ajuste ⎯ No respetar o no controlar pares de apriete ⎯ La reutilización de materiales que deben desecharse. Es el caso, por ejemplo, de la reutilización de elementos de estanqueidad

⎯ Por el uso de repuestos no adecuados: repuesto no original, que no cumple las especificaciones necesarias, repuesto que no ha sido comprobado antes de ser montado

⎯ Por el uso de herramienta inadecuada. El caso más habitual es el empleo de llaves ajustables que provocan en muchos casos el redondeo de cabezas de tornillos Como en el caso anterior, los errores del personal de mantenimiento también se ven afectados por factores físicos, psicológicos, por la falta de implantación de procedimientos y por la falta de formación. 7.3.4. Condiciones externas anómalas Cuando las condiciones externas son diferentes a las condiciones en que se ha diseñado el equipo o instalación pueden sobrevenir fallos favorecidos por esas condiciones anormales. Es el caso de equipos que funcionan en condiciones de temperatura, humedad ambiental o suciedad diferentes de aquellas para las que fueron diseñados. También es el caso de equipos que funcionan con determinados suministros (electricidad, agua de refrigeración, agua de alimentación, aire

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comprimido) que no cumplen unas especificaciones determinadas, especificaciones en las que se ha basado el fabricante a la hora de diseñar sus equipos. En ocasiones, en una misma avería confluyen varias causas simultáneamente, lo que complica enormemente el estudio del problema y la aportación de soluciones. Es importante tener en cuenta esto, pues con determinar una única causa en muchas ocasiones no se consigue evitar el problema, y hasta que no se resuelven todas las causas que la provocan no se obtienen resultados significativos.

7.4. Medidas preventivas a adoptar en caso de fallo Dependiendo de la causa que provoca el fallo, las medidas preventivas a adoptar pueden ser las que se indican a continuación 7.4.1. Fallos en el material Si se ha producido un fallo en el material, las soluciones a proponer son variadas. Entre ellas estarían:

⎯ Si el fallo se ha producido por desgaste, habrá que estudiar formas de reducir el desgaste de la pieza, con una lubricación mayor, por ejemplo. Si no es posible reducir el desgaste, será necesario estudiar la vida útil de la pieza y cambiarla con antelación al fallo. Estas dos acciones corresponden a mantenimiento. También puede rediseñarse la pieza o una parte de la máquina para disminuir este desgaste, o utilizar materiales diferentes

⎯ Si el fallo se produce por corrosión, la solución será aplicar capas protectoras o dispositivos que la reducen (protecciones catódicas o anódicas). También, hacer lo posible para evitar los medios corrosivos (evitar la humedad, corregir el pH o las características redox del medio, etc.)

⎯ Si el fallo se produce por fatiga, entre las soluciones a aportar estarán: •

Reducir la energía y/o la frecuencia de las tensiones cíclicas a las que esté sometida la pieza

•

Cambiar el material, por otro con menor número de defectos (grietas, fisuras. Hay que recordar que la fatiga, en general, es el progreso de una grieta ya existente)

•

Pulir la superficie de la pieza, para evitarlas grietas y fisuras provocadas en el proceso de mecanización

•

Realizar tratamientos superficiales, como la nitruración o el granallado, que endurecen la capa superficial

•

Modificar el diseño de la pieza, de manera que se reduzcan los puntos de concentración de tensiones, suavizando curvas, evitando aristas, etc.

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⎯ Si el fallo se produce por dilatación, modificar la instalación de manera que se permita la libre dilatación y contracción del material por efecto térmico, bien modificando soportes, bien incorporando elementos que absorban las dilataciones y contracciones del material

⎯ Si se determina que no es posible corregir las causas que provocan el fallo del material, lo correcto será cambiar el material, el diseño de la pieza o las características de la pieza que falla por otra que pueda funcionar correctamente en las condiciones reales de trabajo (tanto normales como esporádicas). Es posible que el cambio en una pieza lleve aparejados otros cambios (reforma para adaptar la nueva pieza, cambios en otros equipos, etc.). 7.4.2. Error humano del personal de producción Para evitar fallos en el personal de producción, la primera solución preventiva que se debe adoptar es trabajar sólo con personal motivado. Eso quiere decir que la empresa debe hacer los esfuerzos necesarios para motivar al personal, y apartar de determinados puestos en los que la calidad del trabajo depende de la habilidad del operario a aquel personal desmotivado y de difícil reconducción. La segunda solución a adoptar es la formación del personal. Cuando se detecta que determinados fallos se deben a una falta de conocimientos de determinado personal, debe organizarse una rápida acción formativa que acabe con este problema. La formación debe ser específica: un plan de formación basado en cursos de procesadores de texto para personal que trabaja en una máquina de rectificado no parece que acabe con problemas relacionados con averías repetitivas en este tipo de equipos. En tercer lugar es posible introducir modificaciones en las máquinas que eviten los errores. Son los llamados Poka-Yoke o sistemas antierror. En general consisten en mecanismos sencillos que reducen a cero la posibilidad de cometer un error. Un ejemplo para evitar los errores de conexionado en máquinas es colocar conectores distintos y de una sola posición para cada grupo de cableado; de esta manera es físicamente imposible conectar de manera inadecuada, ya que los conectores son incompatibles entre sí. 7.4.3. Error humano del personal de mantenimiento Para evitar fallos del personal de mantenimiento, en primer lugar (igual que en el caso anterior) el personal debe estar motivado y adecuadamente formado. Si no es así, deben tomarse las medidas que corresponda, que serán las mismas que en el caso anterior (la empresa debe hacer todos los esfuerzos necesarios para motivar al personal y si realizado todos los esfuerzos posibles la desmotivación del trabajador supone un riesgo para sí mismo, para otros o para las instalaciones el trabajador debe ser apartado de su responsabilidad). La manera más eficaz de luchar contra los errores cometidos por el personal de mantenimiento es la utilización de procedimientos de trabajo. Los procedimientos contienen información detallada de cada una de las tareas necesarias para la realización de un trabajo. Contienen también todas las medidas y reglajes necesarios a realizar en el equipo. Por último, en estos procedimientos se detalla qué comprobaciones deben realizarse para asegurarse de que el trabajo ha quedado bien hecho. Si se detecta en el análisis del fallo que éste ha sido debido a un error del personal de mantenimiento, la solución a adoptar será generalmente la redacción de un procedimiento en el que se detalle la forma idónea de realización de la tarea que ha sido mal realizada, y que ha tenido como consecuencia el fallo que se estudia.

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7.4.4. Condiciones externas anómalas. Si se determina que un fallo ha sido provocado por unas condiciones externas anómalas, la solución a adoptar será simple: corregir dichas condiciones externas, de manera que se adapten a los requerimientos del equipo. En ocasiones esta solución es imposible. En estos casos, la solución a adoptar es minimizar los efectos nocivos de las condiciones que no se cumplen. Es el caso, por ejemplo, de turbinas de gas que operan en el desierto. Las condiciones de polvo ambiental superan con mucho las especificaciones que recomiendan los fabricantes de turbinas para el aire de admisión. En este caso, y ya que no es posible modificar las condiciones ambientales, es posible utilizar filtros más exigentes (filtros absolutos, por ejemplo) para este aire de admisión. 7.4.5. El stock de repuestos Si un fallo ha provocado que los resultados económicos de la empresa se hayan resentido, no sólo será necesario tomar medidas preventivas acordes con la importancia del fallo, sino minimizar los efectos de éste en caso de que vuelva a producirse. Así, una de las medidas que puede hacer que el impacto económico sea menor es reducir el tiempo de reparación, teniendo a disposición inmediata el material que pueda ser necesario para acometerla. De hecho, al dimensionar un stock de repuestos de una u otra forma se tiene en cuenta lo que ya ha fallado o lo que tiene posibilidades de fallar. Los técnicos más experimentados normalmente recurren no a complejos análisis, sino a su memoria, para determinar todo aquello que desean tener en stock en su almacén de repuesto; y normalmente seleccionan todas aquellas piezas que en el pasado han necesitado. Cuando se dimensiona el stock para hacer frente a averías pasadas o probables hay que tener en cuenta no sólo las piezas principales, sino también las accesorias. A menudo no se tienen en cuenta racores, juntas, tornillería, elementos de fijación y en general, los accesorios que suelen acompañar a la pieza principal. Sin estos elementos adicionales y de bajo coste resulta inútil contar con los principales, pues la reparación no se podrá completar.

7.5. El análisis metalográfico Un caso muy especial de análisis de fallo lo constituye el análisis metalográfico de piezas que han fallado. El análisis metalográfico, que se realiza en laboratorios especializados, aporta información muy precisa sobre la forma de rotura de una pieza, la zona de inicio del problema, la evolución, y la composición del material que ha fallado. Las técnicas más usuales son las siguientes, aunque hay otras técnicas que pueden emplearse:

⎯ Microscopia electrónica de barrido: con esta técnica se llevan a cabo análisis microestructurales, estudios de superficies de fractura, microanálisis químico de EDS (Electron Dispersive Spectroscopy), y estudios de porosidad, entre otros.

⎯ Microscopia óptica: con ayuda del microscopio óptico se realizan análisis microestructurales y estudios de metalografía cuantitativa: (determinación de tamaño de grano austenítico, cantidad de fases, clasificación de inclusiones y cantidad de porosidad).

⎯ Metalografía cuantitativa: análisis metalográficos de determinación de tamaño de grano, cantidad de fases, inclusiones a través de metodologías como el intercepto lineal y conteo de puntos.

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MANTENIMIENTO INDUSTRIAL, VOLUMEN 6

La conclusión más interesante que aporta el estudio metalográfico es la determinación de las causas que pueden haber provocado el fallo en materiales cerámicos y metálicos, siempre muy conceptuales, pues habitualmente el analista no conoce con detalle el equipo en que está instalada la pieza que ha fallado; y a partir de la determinación del origen del fallo, el analista puede realizar sugerencias sobre el material que podría utilizarse en la pieza que ha fallado para evitar su fallo en las condiciones de uso.

7.6. La contratación de asistencia para el análisis de averías Cuando se produce un fallo que afecta de forma apreciable a la producción, a la calidad de los productos, a la seguridad de las personas o puede provocar un grave impacto ambiental, es conveniente, casi imprescindible, realizar un análisis de averías. Si no se tienen los conocimientos, el personal o el tiempo necesario para realizar este análisis, puede recurrirse a una empresa especializada. Lo habitual es que en primer lugar se recurra al personal de planta, si se confía en su criterio. En segundo lugar, la opinión y el análisis de la situación que puede hacer el fabricante del equipo pueden resultar de mucha ayuda, por el conocimiento que se supone que el fabricante tiene de sus equipos. Hay que tener en cuenta que en muchos casos realizará este análisis de forma gratuita, porque es el primer interesado en conocer cómo y cuando fallan sus equipos. Si se tiene contratado el mantenimiento con una empresa externa y el contrato es de gran alcance, el propietario debe exigir a la empresa contratista no sólo la solución a los problemas que surgen, sino información detallada de los incidentes que ocurren. Muchas empresas contratistas ‘escatiman’ esta información al propietario, pensando que no es bueno que el cliente lo sepa todo. Sólo las empresas más serias son conscientes de que la ocultación de información y la no realización de análisis detallados de los principales incidentes ocurridos y/o la ocultación de los resultados de estos análisis merman la confianza del cliente y favorecen que se vuelvan a repetir una y otra vez los mismos fallos. Por último, puede contarse con una empresa especializada este tipo de análisis, siempre considerando que debe ser imparcial y sin intereses en el esclarecimiento de las causas de una avería, y que debe tener los conocimientos adecuados para abordar las causas que han provocado el fallo.

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LA GESTIÓN DE LA INFORMACIÓN: SOFTWARE DE MANTENIMIENTO

8.1. La generalización del uso de la informática La tendencia general de los departamentos de mantenimiento de las grandes industrias es hacia la informatización. Esta informatización, no obstante, presenta ventajas e inconvenientes, que hacen que sea necesario analizar cuando es interesante esta informatización y cuando la herramienta informática se convierte en un obstáculo que ralentiza y encarece la función mantenimiento. Entre las ventajas más sobresalientes de un sistema informático cabría citar las siguientes:

⎯ Control sobre la actividad de mantenimiento ⎯ Control sobre el gasto ⎯ Facilidad para la consulta de históricos ⎯ Facilidad para la obtención de ratios e indicadores Entre los inconvenientes, claramente estarían:

⎯ Alta inversión inicial, tanto en equipos como en programas y en mano de obra para la implantación

⎯ Burocratización del sistema ⎯ En muchos casos, aumento del personal indirecto dedicado a tareas improductivas

⎯ La información facilitada a menudo no es suficientemente fiable

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8.2. Justificación de la necesidad Algo que se olvida a menudo cuando se estudia la implantación de un programa informático de gestión de mantenimiento es que este programa no se ocupa del mantenimiento de la empresa, no mantiene la empresa ni desde el punto de vista correctivo ni desde el punto de vista preventivo. El sistema informático es tan solo una herramienta, que en algunos casos puede convertirse más en un obstáculo que una ayuda. Como todo sistema de gestión de información, su función es, exclusivamente, tratar los datos que se introducen para convertirlos en información útil para la toma de decisiones. Por tanto, es necesario definir cuando el sistema informático supondrá una mejora para el departamento, y cuando en cambio, se convertirá en una pesada carga. Como norma muy genérica, es posible afirmar que aquellos entornos que manejan poco personal, pocas órdenes de trabajo y un número reducido de equipos no es necesario informatizarlos. La razón es que se maneja pocos datos, y no es necesario tener un sistema poderoso para tratarla y obtener a cambio información. Es más sencillo manejarse con soporte papel y con archivos formados por carpetas. Como mucho, será interesante desarrollar pequeñas aplicaciones con una hoja de cálculo o con una base de datos, que se pueden crear con conocimientos informáticos a nivel usuario. De manera algo más explícita, puede decirse que en una empresa con un equipo de mantenimiento inferior a diez personas difícilmente las ventajas que se detallaban en el apartado anterior superaran a las desventajas de la informatización. Con un equipo de mantenimiento superior a 25 personas, la informatización y del uso de GMAO realizado de la manera adecuada traería beneficios indudables a la empresa. En el margen comprendido entre 10 y 25 personas cada caso particular tendrá una respuesta diferente. Hay que tener en cuenta en estos casos el número de equipos que posee la planta, la información que deseamos obtener y la cantidad de datos que se generan.

8.3. Objetivos que se pretenden con la informatización Hay que recordar que cuando se adquiere un Sistema de Gestión de Mantenimiento Asistido por Ordenador se adquiere un programa vacío que hay que configurar, o utilizando la jerga informática, habrá que parametrizar. Habrá que cargar los equipos y activos de que dispone la planta, habrá que diseñar un esquema de generación y cierre de órdenes de trabajo, habrá que cargar el mantenimiento preventivo diseñado para la instalación, la forma en que se gestionará la entrada y salida de materiales de repuesto del almacén de repuestos, la forma en que se solicitarán los materiales que se necesite y la gestión de compras, etc. Es muy normal acometer el proceso de implantación sin tener una idea clara de lo que se quiere, sin tener experiencia en este tipo de trabajo, y comenzar a introducir datos en el ordenador con una estructura que después será muy difícil cambiar. Para que el proceso de implantación sea el correcto y se obtenga el máximo partido del sistema es conveniente definir en primer lugar qué objetivos se pretende alcanzar, definir de manera precisa qué es lo que se quiere conseguir con la implantación.

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Los objetivos principales que deben buscarse en la implantación de un programa informático de mantenimiento son dos y sólo dos:

⎯ Ahorrar dinero ⎯ Poder disponer de información de manera rápida que ayude a los responsables de mantenimiento y de producción a tomar decisiones. Puede haber otros, pero seguro que son menos importantes que los dos indicados 8.3.1. Ahorro económico con la implantación de un sistema GMAO Ya que el primer objetivo de toda empresa es ganar dinero, y el segundo es ganar cada día más, cualquier nueva actividad que se emprenda debe suponer o bien un ahorro en los costes o bien un aumento de los ingresos. Por tanto, el nuevo software debe proporcionar, a corto-medio plazo un ahorro en los costes (puesto que el aumento en los ingresos no parece que se pueda conseguir por esta vía). Por ejemplo, debe suponer una disminución del personal indirecto, un ahorro en el consumo de repuesto al saber en todo momento lo que tenemos (evitando así comprar materiales que tenemos en stock), aumento de la disponibilidad de los equipos (facilidad para localizar el repuesto que tenemos en stock, posibilidad de incorporar un fichero con diagnósticos de averías que nos permita localizar rápidamente un problema), etc. Para conseguir ahorrar dinero, se debe, pues:

⎯ No aumentar la carga de trabajo indirecto no productivo ⎯ Conseguir un sistema ágil para abrir y cerrar órdenes de trabajo ⎯ Conocer en todo momento el stock de materiales de que se dispone ⎯ Poder agilizar al máximo la reparación de un equipo (disminuyendo el tiempo de intervención al disponer inmediatamente del procedimiento de trabajo y de un diagnóstico de averías)

⎯ Generar la menor cantidad posible de papel. El soporte papel tiene el inconveniente de que cuesta dinero (hojas, tonner de impresora, carpetas), y necesita ser archivado (estanterías, mano de obra indirecta para manejar el archivo) 8.3.2. La mejora de la disposición de información El segundo gran objetivo que debe marcarse una empresa que implanta un GMAO es el de disponer de información de manera rápida y sencilla que permita una más acertada toma de decisiones. Es muy importante definir qué información es valiosa, que informaciones deben estar disponibles en todo momento con facilidad. Una lista de las informaciones que debe proporcionar un buen sistema informático bien implantado puede ser la siguiente:

⎯ Planificación del mantenimiento. Todas las órdenes de trabajo periódicas deben generarse, además, automáticamente. Debe ser posible consultar la carga de trabajo programado en un

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MANTENIMIENTO INDUSTRIAL, VOLUMEN 6 periodo determinado

⎯ Histórico de averías de todos los equipos. Este histórico puede estar dividido por sistemas, áreas, equipos individuales, etc.

⎯ Órdenes de trabajo pendientes, tanto de mantenimiento correctivo como de mantenimiento programado.

⎯ Medida de los diferentes indicadores de gestión ⎯ Stock de repuestos ⎯ Valor del stock de repuesto, tanto de almacenes centrales como de almacenes de zona ⎯ Pedidos de material pendiente de recibir ⎯ Coste total de mantenimiento, que incluya las partidas de Mano de Obra, Materiales, Subcontratos y reparaciones efectuadas en talleres exteriores

⎯ Coste de una O.T. ⎯ Coste del mantenimiento de un equipo, un área determinada, una factoría, etc. en un periodo de tiempo concreto

⎯ Repuesto consumido en una O.T. ⎯ Repuesto consumido en un equipo, un área, etc., en un periodo de tiempo ⎯ Trabajos realizados por cada operario en un periodo de tiempo determinado ⎯ Trabajos realizados por un equipo de operarios determinados (por ejemplo un turno, una especialidad –mecánicos, eléctricos, etc.- )

8.4. Errores habituales que se cometen al implantar sistemas GMAO Si los objetivos marcados son los descritos en el apartado anterior (ahorrar dinero y disponer de información útil), el proceso de implantación debe apuntar en esa dirección. Es muy habitual no definir objetivos al comenzar el proceso de implantación de un sistema de gestión de mantenimiento informatizado, y ponerse a realizarlo sin más. Como consecuencia, pueden surgir una serie de problemas que alejan de los dos objetivos establecidos como los más importantes: el ahorro de dinero y la disposición rápida y sencilla de información valiosa para la toma de decisiones. Pueden darse entonces algunas de las siguientes situaciones:

⎯ Coste del sistema mucho mayor del esperado, al no haber tenido en cuenta el alto coste de implantación

⎯ Aumento del personal indirecto. Al no haber tenido en cuenta la carga de trabajo adicional que tiene una determinada forma de operar (para abrir y cerrar O.T., para dar de alta o baja materiales en el almacén, para realizar las compras a través del sistema, etc.), el resultado final es que resulta necesario incrementar el número de técnicos indirectos e improduc-

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tivos para la introducción de datos en el sistema, cuando antes no había nadie encargado de esta función improductiva

⎯ Aumento del volumen de información en soporte papel. El sistema que debería buscar la reducción de la información en soporte papel proporciona montones de informes, a veces voluminosos, donde antes no se generaba ninguna documentación. Se gasta más en papel, en tonner, se plantea la posibilidad de adquirir nuevas impresoras más rápidas, se necesita más espacio para estanterías, se genera un volumen mayor de residuos (papel) que hay que gestionar, se requiere de más personal administrativo para manejar esta información, etc.

⎯ El sistema proporciona datos, pero no proporciona información. O al menos no proporciona toda la información que precisamos. Una buena parte de la información útil necesaria hay que generarla después con otras aplicaciones informáticas de desarrollo propio, como hojas de cálculo, pequeñas bases de datos, o incluso, hay que seguir calculándolas de forma manual.

⎯ La información no es fiable. Los sistemas de trabajo son tan engorrosos que los operarios no son rigurosos y se los saltan habitualmente, con lo que se pierde información y fiabilidad. Por ejemplo, si no se anotan todos los movimientos de almacén, cuando se realice un inventario no coincidirá lo que hay realmente en el almacén con lo que hay registrado en el sistema informático. Consecuentemente, al solicitar un inventario a través del sistema éste no reflejará la realidad, no será fiable.

8.5. Proceso de implantación Las etapas de un proceso de implantación correctamente dirigido son las siguientes:

⎯ Codificación de los equipos. Creación de la estructura arbórea que contiene todos los activos de la planta y las relaciones de dependencia entre ellos ⎯

Introducción de los equipos en el sistema. Carga de los equipos en el sistema informático, junto con las características más importantes de éstos

⎯ Introducción del personal en el sistema. Carga de las fichas de personal en el sistema, incluyendo todos los datos relevantes para mantenimiento. ⎯

Codificación de tareas. Las tareas, sobre todo las tareas de mantenimiento programado de carácter periódico deben estar codificadas, para facilitar (en algunos casos posibilitar) su planificación o programación en el tiempo. Debe diseñarse en esta fase el tipo código que deben tener las tareas

⎯

Introducción de las tareas en el sistema

⎯

Codificación del repuesto. Hay que definir el sistema de codificación del material de re-

puesto que permita su introducción en el sistema. Hay que diseñar el tipo de código para los tres tipos de materiales habituales en mantenimiento (consumibles, repuesto específico y repuesto genérico)

⎯

Introducción del inventario de repuesto en el sistema. Realizada la codificación, hay que introducir lo que se tiene en el almacén en el momento de la puesta en marcha del sistema.

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MANTENIMIENTO INDUSTRIAL, VOLUMEN 6

⎯ Definición del Plan de Mantenimiento Programado. Una de las partes más importantes de la implantación es la definición del plan de mantenimiento, que debe ser anterior a la puesta en marcha del sistema información o parametrización del sistema de GMAO. Aunque parezca obvio, es necesario recordar que el sistema informático no genera un plan de mantenimiento, sino que gestiona un plan de mantenimiento previamente diseñado por el personal de mantenimiento. ⎯

Introducción del Plan en el Sistema

⎯

Definición de determinadas formas de funcionamiento:

• Apertura y cierre de órdenes de trabajo • Entradas y salidas del almacén • Gestión de compras ⎯

Creación de documentos personalizados:

• Orden de trabajo • Formato de Gama de mantenimiento programado • Formato de informe de intervención • Formato de propuesta de mejora ⎯ Diseño de los informes que debe generar el sistema. Es, evidentemente, la parte más importante de la implantación. A menudo olvidada o deficientemente tratada, la información que devuelve el sistema con todos los datos introducidos y que permite tomar las decisiones adecuadas es la parte más importante del proceso y el objetivo último de éste. Antes de adquirir un sistema GMAO y desde luego, antes de implantarlo, debe estar muy claro cuál es la información que se pretende obtener de él y que justifica tanto esfuerzo y la fuerte inversión. La lista de tareas que es conveniente preparar en paralelo a la implantación del programa para que estén listos en el momento preciso en que se necesiten sería la siguiente:

⎯

Definir el plan de mantenimiento preventivo

⎯

Tener inventariado el repuesto

⎯

Lista del personal y su organigrama

⎯

Definir el flujo de una orden de trabajo

⎯

Definir el sistema de entradas y salidas del almacén

⎯

Definir el sistema a seguir para realizar las compras

⎯

Definir los informes que se necesitarán.

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8.6. La contratación de la implantación de un sistema informático La adquisición de un software para mantenimiento supone la necesidad de realizar la implantación o parametrización. Rara vez una empresa dispone de los recursos propios necesarios para realizar la implantación, pues eso supondría necesariamente que hasta ese momento han estado inactivos o poco aprovechados. Como esto no suele ocurrir en mantenimiento, un departamento acostumbrado a vivir sobrecargado de trabajo, con reclamaciones constantes de incremento de plantilla y con una carga de tareas que supone dejar trabajo importante sin realizar. La adquisición y preparación del programa informático pocas veces puede ser abordado por el personal habitual, a menos que se contrate nuevo personal específicamente para esa función. Si se trata de hacer con el personal habitual, el principal problema que surge es que se descuidan durante mucho tiempo trabajos muy importantes. Es habitual que sea el propio jefe de mantenimiento el que aborde este trabajo, pensando que es algo sencillo y compatible con su labor diaria. Pero normalmente no es así. A no ser que se trate de plantas sencillas, con pocos equipos, y que se pretenda una implantación simple, la carga de trabajo que supone es muy importante. Para una planta mediana, puede suponer entre 500 y 1000 horas/hombre, es decir, entre tres y seis meses de trabajo exclusivo de un técnico con experiencia. Es evidente que el trabajo de parametrización no es compatible con la labor diaria, y tratar de realizarlo sin tener en cuenta eso suele suponer el descuido del trabajo diario o la prolongación de la implantación durante muchos meses, incluso años. Por tanto, en la mayoría de los casos la parametrización del programa debe ser contratada con una empresa externa. El candidato más inmediato para contratar este tipo de trabajo es, por supuesto, la empresa que diseña y suministra el programa. Tiene personal preparado para esta función, y además suele estar muy entrenado para hacerlo. Puede contratarse la parametrización junto con el programa, y obtener así un precio razonable por el servicio. Siempre habrá que exigir que el técnico que dirija la implantación sea una persona de experiencia acreditada que hay realizado trabajos parecidos en otras ocasiones. La segunda opción suele ser una empresa generalista, capaz de ofrecer el servicio de implantación de software. En algunos casos, no siempre, el precio puede ser más ventajoso. También en este caso habrá que tener muy en cuenta que los técnicos destinados a esta función tengan una experiencia acreditada en este tipo de trabajos.

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FORMACIÓN

Como se verá más en detalle en el apartado 22.5, la formación es una actividad continua y de gran importancia en los departamentos y empresas de mantenimiento. No es extraño pues que la formación del personal de un departamento de mantenimiento sea una actividad para el que una empresa suela recurrir a una compañía especializada.

9.1. La formación como actividad estratégica Es indudable que entornos tan especializados como los departamentos de mantenimiento la formación adquiere una importancia mucho mayor que en otros departamentos de la empresa. Casi todos los que tienen una responsabilidad en el mantenimiento de una planta industrial son conscientes de la importancia de la formación para la mejora del desempeño en puestos técnicos. ¿Qué ventajas tiene dedicar tiempo y recursos a la formación del personal de mantenimiento? Sin duda, numerosas e importantes. En primer lugar se puede afrontar la rotación de personal con mejores garantías. Asegura tener personal formado en cantera, con un coste bajo si se estructura adecuadamente, para tener una respuesta rápida en caso de rotación no deseada. Además, las actividades de formación, si son continuadas, suponen un atractivo para el trabajador que evita la salida de personal y fideliza la plantilla. Es fácil además para la empresa reclutar personal, por ese atractivo especial que tienen las empresas que ofrecen formación a sus empleados. En segundo lugar, minimizan los riesgos inflacionistas en el coste de la mano de obra, y permite establecer políticas retributivas estables, en las que no sea necesario hacer demasiadas excepciones. La marcha de un trabajador que busca una mejora salarial que la empresa no puede ofrecer puede combatirse sin problemas sin necesidad de renegociar las condiciones económicas con cada trabajador del área de mantenimiento que comunique su intención de dejar la empresa. Además, mejora y complementa la política retributiva. Muchos trabajadores jóvenes buscan en un trabajo no sólo una fuente de ingresos, sino mejorar sus conocimientos y sus habilidades. Una

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empresa que ofrece formación técnica especializada se convierte en una empresa atractiva para trabajadores jóvenes. Hay que tener en cuenta además que cuando se incorpora un trabajador necesita de un periodo de adaptación hasta conocer las singularidades de su trabajo. Los periodos de adaptación del trabajador de mantenimiento hasta que éste está en disposición de desempeñar su puesto de trabajo con eficacia pueden acortarse enormemente si se cuenta si se cuenta con un plan de formación que considere este periodo inicial de forma especial. Se este plan se preocupa además de ir mejorando paulatinamente sus conocimientos y habilidades, se consigue una plantilla eficaz. Un plan de formación bien estructurado facilita la promoción interna del personal. Con la creación de planes de carrera personalizados es posible tener en puestos de mando a personal conocido que ha demostrado ya su fidelidad a la empresa Por último, es indudable que una formación bien diseñada reduce el riesgo de accidente, al mejorar el conocimiento que el trabajador tiene sobre las tareas que realiza. Si además el plan está especialmente concebido para este fin, los resultados son rápidos y concluyentes.

9.2. Tipos de formación Las actividades de formación que organiza una empresa pueden ser de varios tipos:

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Formación inicial, para los técnicos y mandos que se acaban de incorporar. Rara vez se subcontrata

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Formación continua, en las que el objetivo es el desarrollo profesional de los técnicos

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Formación específica, con la que se trata de resolver una carencia en conocimientos en un área determinada o en una tecnología específica. Normalmente está dirigida a un grupo muy concreto de técnicos

Tipos de empresas que pueden impartir formación técnica especializada No es fácil para una empresa tener personal interno capacitado para dar formación al personal, y menos aún tenerlo en dedicación exclusiva para esta actividad. Por ello, la mayoría de las empresas recurren a compañías especializadas para que les organicen e impartan las actividades de formación que necesitan. Las empresas que imparten formación técnica relacionada con el mantenimiento son de tres tipos:

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El fabricante o el suministrador de equipos, que imparte formación inicial, avanzada o muy especializada en los equipos que suministra, fabrica o diseña. En este caso, puede facilitar esta formación desplazándose a las instalaciones del cliente, o, sobre todo en el caso de formación muy especializada, prefiera que sea el personal a formar el que se desplace a sus instalaciones

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Compañías especializadas en un tipo de equipo o servicio. Así, no es extraño que una empresa de control químico pueda dar formación en calderas o en torres de refrigeración a otra, sea cual sea el fabricante de esos equipos. Tampoco es extraño que una empresa especializada en servicios de mantenimiento predictivo organice actividades de formación en análisis de vibraciones, por ejemplo, bien a instancias de la empresa cliente o bien por iniciativa propia.

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Empresas de formación. Estas empresas no son especialistas en una tecnología concreta, pero tienen capacidad para organizar la formación en un amplio abanico de posibilidades. Estas empresas preparan a los formadores, el material didáctico necesario, las aulas e incluso las subvenciones que puede recibir la empresa cliente para costearse la actividad formativa.

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